INGEGNERIA ENERGETICA - ENERGETICA

DEL MODULO
Sviluppare una conoscenza dei concetti matematici che supportano le discipline ingegneristiche, quali il calcolo differenziale,
il calcolo degli integrali semplici e le equazioni differenziali ordinarie.
DEL MODULO
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente al termine del corso avra' conoscenza degli elementi fondamentali del
calcolo differenziale per funzioni di una variabile. In particolare, conoscera' le principali proprieta' globali e locali di una
funzione e sara' in grado di comprendere concetti quali il limite, la continuita’ e la derivata.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente affinera', in generale, la capacita' di ragionamento logico e
l’attitudine ad affrontare i problemi in modo scientificamente rigoroso; parallelamente, imparera' a risolvere i problemi in modo
grafico o in modo qualitativo. Piu' in particolare, sapra' applicare le tecniche studiate a problemi quali il calcolo di limiti e lo
studio di una funzione.
Autonomia di giudizio: Lo studente sara' in grado di generalizzare le idee e le tecniche acquisite a situazioni e a problemi non
esplicitamente affrontati nel corso, ragionando per analogia e per estensione. Acquistera' inoltre l’abitudine a cercare piu' di
una soluzione e piu' di un punto di vista nell’affrontare un singolo problema, cercando in particolare una soluzione personale.
Diventera' infine piu' indipendente nel leggere un libro di matematica e nell’acquisire autonomamente le nozioni di cui ha
bisogno.
Abilita' comunicative: Lo studente acquisira' la capacita' di comunicare ed esprimere problematiche inerenti all’oggetto del
corso. Sara' in grado di scrivere la soluzione di problemi di matematica in modo rigoroso e corretto, sia nella forma, sia nella
sostanza.
Capacita' d’apprendimento: Lo studente apprendera' come, in generale, le definizioni e i teoremi di una teoria matematica si
sviluppino a partire da esempi concreti (“induzione” dal particolare al generale) e come la teoria generale possa a sua volta
essere applicata a casi concreti (“deduzione” dal generale al particolare). Cio' lo facilitera' nell’affrontare i successivi corsi di
carattere matematico e nel proseguire, piu' in generale, gli studi ingegneristici con maggiore autonomia e discernimento.

6 Integrali indefiniti
6 Integrali secondo Riemann
6 Equazioni differenziali ordinarie
10 Calcolo differenziale per funzioni di più variabili

7 Integrali indefiniti
4 Integrali secondo Riemann
6 Equazioni differenziali ordinarie
9 Calcolo differenziale per funzioni di più variabili
MODULO
MODULO ANALISI MATEMATICA 1
Prof. CARLO SCHILLACI
3 numeri reali
7 funzioni reali di una variabile reale
8 limiti e continuità
8 calcolo differenziale per funzioni di una variabile

1 numeri reali
7 funzioni reali di una variabile reale
10 limiti e continuita'
10 calcolo differenziale per funzioni di una variabile

Prova scritta ed orale.
La prova scritta tende ad accertare il possesso delle abilita', capacita' e
competenze nei diversi argomenti del programma.
La prova orale serve a valutare la conoscenza acquisita del programma svolto e
la comprensione degli argomenti trattati.
Modalita' di valutazione della prova scritta.
La prova scritta consta abitualmente di 6-7 problemi da risolvere. Compaiono
spesso esercizi sul calcolo di un limite di una funzione di una variabile
(eventualmente dipendente da uno o piu' parametri), sullo studio di una funzione
di una variabile, esercizi sugli integrali, sulla differenziazione di funzioni di più
variabili ed equazioni differenziali. Nel testo del compito, per ogni problema
viene indicato il punteggio parziale di quel singolo problema. La prova scritta è
valutata con un punteggio in trentesimi, il punteggio minimo per il superamento
della prova è 18/30, il massimo è 30/30, con eventuale lode nel caso di test
eccellenti.
L’orale consta tipicamente di una discussione sullo scritto e/o di un paio di
domande di carattere teorico. Ad esempio, verrà chiesto allo studente di
enunciare e dimostrare uno dei teoremi principali del corso. Il voto dell’orale può
aggiungere da 0/30 fino a 3/30 punti al voto dello scritto.
Per ottenere un voto finale superiore a 25/30 le condizioni sono le seguenti:

• Si deve superare la prova scritta con un voto superiore a 25/30
• Si deve sostenere la prova orale ottenendo una valutazione positiva (da 1/30
  fino a 3/30 punti).
  Inoltre, possono accedere alla prova orale solo gli studenti che hanno ottenuto
  un punteggio maggiore di o uguale a 25/30 allo scritto.
  Nel caso in cui l’esame scritto sia sostenuto in modalità a distanza lo studente
  sosterrà una prova orale con lo scopo di verificare l’autenticità del lavoro svolto
  nello scritto. Se il voto allo scritto sarà superiore a 25/30 sosterrà anche una
  prova orale di carattere teorico.
  Lo studente potrà optare per una delle seguenti opzioni:
• sostenere un'unico esame integrato alla fine del corso
• sostenere due prove in itinere separate sui due moduli del corso. Lo schema di
  valutazione illustrato sopra vale per ciascuna delle due prove e l'esito finale sarà
  la media dei punteggi ottenuti nelle due prove separatamente. Gli studenti
  saranno ammessi alla seconda prova solo se la prima verrà superata con un
  punteggio maggiore di o uguale a 18/30.
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente.

• Testo di riferimento: M. Bertsch, R. Dal Passo, L. Giacomelli, Analisi Matematica, seconda edizione, McGraw-Hill, Milano,
  2011.
• Eventuale libro di esercizi: P. Marcellini - C. Sbordone, Esercizi di Matematica, Volume I e Volume II, Liguori, Napoli, 2009.
  TIPO DI ATTIVITA' A
  AMBITO 83116-Matematica, informatica e statistica
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 96
  PERSONALE
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 54
  DIDATTICHE ASSISTITE
• Testo di riferimento: M. Bertsch, R. Dal Passo, L. Giacomelli, Analisi Matematica, seconda edizione, McGraw-Hill, Milano,
  2011.
  ISBN: 978-88-386-6894-4
• Eventuale libro di esercizi (facoltativo): P. Marcellini - C. Sbordone, Esercizi di Matematica, Primo Volume Parte 1, Liguori,
  Napoli, 2013.
  ISBN: 978-88-207-6351-0
• Eventuale libro di esercizi (facoltativo): P. Marcellini - C. Sbordone, Esercizi di Matematica, Primo Volume Parte 2, Liguori,
  Napoli, 2017.
  ISBN: 978-88-207-5252-1
  TIPO DI ATTIVITA' A
  AMBITO 83116-Matematica, informatica e statistica
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 96
  PERSONALE
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 54
  DIDATTICHE ASSISTITE

Lo studente conseguirà una conoscenza di base dei principali metodi numerici
utili per la comprensione e modellizzazione di molteplici problemi
dell’ingegneria. Lo studente sarà in grado di argomentare a sostegno del
modello impiegato e degli algoritmi ideati e valutare criticamente la risposta
ottenuta dall’utilizzo del software impiegato. Sara in grado di scrivere programmi
in linguaggio Matlab.

4 Introduzione al calcolo scientifico. Componenti di un calcolatore. Rappresentazione dei numeri in macchina.
Condizionamento di un problema e stabilità di un algoritmo. Complessità computazionale di un processo di
calcolo.
4 Metodi diretti per la risoluzione di sistemi lienari. Metodo di Gauss. Tecnica di pivoting. Stabilità numerica.
Fattorizzazione LU. Applicabilità. Metodo di Thomas. Fenomeno del fill-in. Fattorizzazione di Cholesky. Criterio
di Silvester. Analisi implementativa dei processi computazionali trattati.
4 Metodi Iterativi per la risoluzione di sistemi lineari.Generalità. Analisi di convergenza. Metodo di Jacobi.
Applicabilità. Criteri di convergenza. Metodo di Gauss-Seidel. Applicabilità. Criteri di convergenza. Metodi di
rilassamento. Scelta del parametro di rilassamento. Criteri di convergenza. Analisi implementativa dei processi
computazionali trattati.
8 Approssimazione di funzioni. Interpolazione polinomiale. Formula di Lagrange. Errore. Fenomeno di Runge.
Operatori alle differenze. Formula di Newton. Formula di Hermite. Derivazione numerica: formule in avanti,
all'indietro e centrali. Approssimazione nel senso dei minimi quadrati nel discreto. Regressione lineare e
quadratica. Analisi implementativa dei processi computazionali trattati.
4 Zeri di equazioni non lineari. Metodo di bisezione. Metodo delle corde. Metodo delle secanti. Metodo di Newton-
Raphson.

30 Programmazione in Matlab. Esercitazioni guidate per l’implementazione dei processi numerici studiati.
Discussione dei risultati numerici conseguiti.

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta ed un
colloquio orale.
Sono previste prove in itinere che se superate con esito positivo consentiranno
l'esonero dalla prova scritta.Nel caso in cui le prove in itinere non siano state
effettuate o non superate si dovrà sostenere la prova scritta.Tale prova verte
su argomenti trattati durante il corso ed è prevista la realizzazione e/o la
comprensione di un codice in linguaggio Matlab. Si ritiene superata se il
punteggio conseguito dallo studente è almeno 18/30.
Il superamento della prova scritta è requisito necessario per l'ammissione alla
prova orale, al termine della quale la commissione di esame assegna il voto
finale o, in alternativa, comunica allo studente che l'esame non è stato superato.
In caso di superamento dell'esame, il voto attribuito ad esso è il risultato dei
seguenti criteri di valutazione:
Eccellente 30 - 30 e lode: Ottima conoscenza degli argomenti, ottima proprietà
di linguaggio e comunicativa, buona capacità analitica, lo studente è in grado di
applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti.
Molto buono 26 - 29: Buona padronanza degli argomenti, piena proprietà di
linguaggio, lo studente è in grado di applicare le conoscenze per risolvere i
problemi proposti.
Buono 24 - 25: Conoscenza di base dei principali argomenti, discreta proprietà
di linguaggio, con limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze
alla soluzione dei problemi proposti.
Soddisfacente 21 – 23: Non ha piena padronanza degli argomenti principali
dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprietà
linguaggio, scarsa capacità di applicare autonomamente le conoscenze
acquisite.
Sufficiente 18 – 20: Minima conoscenza di base degli argomenti principali
dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o nulla capacità di
applicare autonomamente le conoscenze acquisite.
Insufficiente: Non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli
argomenti trattati nell'insegnamento.
La frequenza assidua ed il grado di partecipazione attiva saranno elementi di
valutazione positiva.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Materiale didattico fornito dal docente.
G. Monegato, Metodi ed algoritmi per il calcolo numerico, CLUT, ISBN
978-88-7992-265-4.
William J. Palm III, MATLAB. Un'introduzione per gli ingegneri, McGraw Hill.
ISBN 978-88-386-6466-3.
S.Chapra, R. Canale,Numerical Methods for Engineers, 8th Edition, McGraw-
Hill, ISBN ISBN 978-0-07-339792-4.

L’obiettivo e' l’apprendimento dei principi fondamentali della chimica,
evidenziandone l’importanza dei criteri metodologici che possono essere utili
per il proseguimento degli studi ingegneristici.

4 Elementi, composti, miscele, molecole, ioni. Concetto di mole. Reazioni chimiche e calcoli stechiometrici
1 Sistema termodinamico, funzioni di stato ed equazioni di stato; definizione di fase, sistemi omogenei ed
eterogenei
1 Unita' di misura delle concentrazioni dei sistemi omogenei: molarita, normalita, molalita, frazione molare,
percentuale in peso ed in volume.
5 Modelli atomici per l’atomo di idrogeno. Cenni di meccanica ondulatoria. Equazione di Schroedinger. Orbitali
atomici per l’atomo di idrogeno e per sistemi polielettronici. Numeri quantici. Configurazione degli elementi e
tavola periodica. Proprieta' periodiche: energia di ionizzazione, affinita' elettronica.
5 Legame chimico. Legame ionico. Legame covalente omeopolare ed eteropolare. Legami sigma e pi greca.
Elettronegativita. Geometria molecolare ed orbitali ibridi. Legame dativo. Legame di idrogeno. Legame
metallico. Metalli, isolanti e semiconduttori.
3 Numero di ossidazione. Differenza fra chimica organica ed inorganica. Nomenclatura della chimica inorganica.
Reazioni di ossido riduzione. Combustione
3 Sistemi gassosi. Gas ideali: equazione di stato. Cenni di teoria cinetica dei gas, distribuzione delle velocita
molecolari. Gas reali: equazione di Van der Waals. Diagramma di Andrews
2 Lo stato solido – Solidi amorfi e solidi cristallini. Struttura dei solidi e loro proprietà. Cella unitaria.
Impacchettamento. Celle di Bravais. Tipi di solidi cristallini: ionici, molecolari, metallici, macromolecolari
2 Equilibrio liquido-vapore: tensione di vapore di un liquido. Ebollizione di un liquido. Diagrammi di stato per
sistemi ad un componente.
4 Termodinamica: Sistema stato e funzione di stato. Forme d’energia e loro equivalenza. 1° Principio. Entalpia.
Legge di Hess. 2° Principio. Entropia. Energia libera. Criteri di spontaneita. Relazione di Gibbs. Applicazioni
delle funzioni termodinamiche. 3° Principio della Termodinamica.
3 Sistemi a due componenti. Proprieta' colligative. Legge di Raoult. Crioscopia ed ebullioscopia. Osmosi e
pressione osmotica. Cambiamenti di fase nei sistemi a due componenti. Equilibri liquido-vapore. Azeotropi.
Equilibri solido-liquido. Eutettici.
2 Cinetica chimica – Reazioni omogenee. Velocita' di reazione, ordine di reazione, meccanismo di reazione e
stato cineticamente determinante. Influenza della temperatura sulla velocita' di reazione; relazione di
Arrhenius. Catalizzatori
2 Equilibrio chimico. Costante di equilibrio per reazioni in sistemi omogenei ideali. Principio di Le Chatelier-
Braun. Costante di equilibrio per reazioni eterogenee
4 Equilibri in soluzione acquosa: acidi e basi. Definizione di acido e di base secondo Arrhenius, Lowry-Bronsted
e Lewis. Calcolo del pH per soluzioni di acidi e basi forti e deboli. Idrolisi dei sali. Soluzioni tampone. Prodotto
di solubilita.
3 Elettrochimica. Pile, semielementi galvanici, potenziali standard di riduzione e criteri per stabilire la forza
ossidante o riducente di una coppia redox. Legge di Nernst. Elettrolisi e leggi di Faraday.
6 Tavola periodica degli elementi, descrizione dei gruppi. Idruri. Ossidi basici, acidi ed anfoteri. Acidi inorganici
piu' comuni. Sali. Cenni di chimica organica. Nomenclatura di:i idrocarburi (alcani, alcheni, alchini ed
aromatici), alcoli, aldeidi e chetoni, acidi carbossilici, ammine. Cenni di reattività fra molecole di natura
organica.
1 Cenni di biochimica: Carboidrati, lipidi, aminoacidi e proteine. Enzimi. Gli acidi nucleici. L’energia della cellula:
la molecola di ATP.
1 Inquinanti gassosi e nelle acque. Elementi metallici e specie inorganiche inquinanti. Inquinanti organici
(pesticidi, composti alogenati, idrocarburi aromatici policiclici, diossine).

4 Esercizi di stechiometria
2 Applicazioni numeriche: Unita' di misura delle concentrazioni dei sistemi omogenei: molarita, normalita,
molalita, frazione molare, percentuale in peso ed in volume.
3 Applicazioni numeriche: Reazioni di ossido riduzione e combustione
3 Legame chimico: strutture molecolari di Lewis
3 Tipi di soluzioni: solubilita' e soluzioni sature. Solubilita' dei gas nei liquidi: legge di Henry. Proprieta' colligative
delle soluzioni: legge di Raoult. innalzamento ebullioscopico, abbassamento crioscopico e pressione osmotica.
Diagrammi di stato per sistemi a due componenti.
2 Applicazioni numeriche: termochimica
2 Applicazioni numeriche delle proprietà colligative
2 Equilibrio chimico: Caratteristiche di una reazione chimica all’equilibrio. Legge di massa. Costanti di equilibrio.
Spostamento dell’equilibrio. Dipendenza della costante di equilibrio dalla temperatura. Legge di van’t Hoff.
Equilibri eterogenei. Principio dell’equilibrio mobile o di le Chatelier.
5 Equilibri ionici: Elettroliti deboli e forti, grado di dissociazione. Effetto della dissociazione sulle proprieta
colligative: il binomio di van’t Hoff. Ionizzazione dell’acqua, pH e pOH. Soluzioni di acidi e di basi forti.
Soluzioni di acidi e basi deboli monoprotici. Acidi poliprotici. Soluzioni tampone. Equilibrio acido-base nelle
soluzioni saline. Equilibri di solubilita: prodotto di solubilita
3 Elettrochimica. Reazioni di ossido-riduzione, semielementi e loro rappresentazione, pile. Potenziali normali di
riduzione. Equazione di Nernst. Pile a concentrazione. Elettrolisi. Leggi di Faraday. Sovratensione

L’esame si articola in due prove, una prova scritta ed una successiva prova
orale. La prima prova sarà scritta, della durata di due ore, composta da almeno
10 domande di carattere teorico e numerico che richiedono risposte concise ma
articolate. La prova scritta sarà valutata con il giudizio “ammesso” o “non
ammesso” alla prova orale. Saranno ammessi alla prova orale gli studenti che
dimostreranno una preparazione adeguata sugli argomenti oggetto della prova
scritta. La seconda prova consiste in un colloquio orale volto ad accertare il
possesso delle conoscenze e delle competenze disciplinari previste dal
programma del corso. Il colloquio verterà sull’intero programma e potrà
includere approfondimenti relativi agli argomenti trattati nella prova scritta. Le
domande potranno richiedere sia risposte sintetiche sia esposizioni di carattere
aperto, discorsivo e anche di tipo numerico.
Il voto finale sara' formulato tenendo conto sia dell'esame scritto che di quello
orale. e terrà conto dell’esito complessivo di entrambe le prove. Il superamento
dell’esame richiede il raggiungimento di una preparazione adeguata su tutti gli
argomenti fondamentali del programma; pertanto, l’esame non potrà essere
superato qualora lo studente evidenzi lacune significative in una o più parti
essenziali del corso.
La valutazione finale sarà espressa in trentesimi (base 30) secondo i seguenti
criteri:
30-30 +: ottima conoscenza degli argomenti, il linguaggio e il vocabolario sono
eccellenti. Buona capacita' di analisi, lo studente e' in grado di applicare le
conoscenze per risolvere i problemi proposti.
26-29: Una buona gestione degli argomenti, linguaggio e vocabolario. Lo
studente e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti.
24-25: conoscenza di base degli argomenti. Linguaggio giusto, limitata capacita'
di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti.
21-23: lo studente non mostra la completa gestione dei temi principali pur
possedendo la conoscenza, in modo soddisfacente di lingua e vocabolario.
Scarsa capacita' di applicare autonomamente le conoscenze acquisite.
18-20: minima conoscenza di base dei principali temi e del linguaggio e
vocabolario tecnico. Scarsa o nessuna capacita' di applicare autonomamente le
conoscenze acquisite.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Testo principale in italiano:
“Elementi di chimica” di L. Palmisano, G. Marcì, A. Costantini, EDISES, 2°
Edizione Agosto 2020. ISBN: 8836230237
Tavola periodica degli elementi con proprietà. Versione avanzata. ISBN:
8836230725
Main text in English:
“Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change” By M. Silberberg and
P. Amateis. McGraw-Hill. 9th Edition 2021. ISBN10: 1260240215; ISBN13:
9781260240214
Testi di approfondimento:
“Chimica ambientale” Colin Baird, Michael Cann. Zanichelli, 3° Edizione, ISBN:
880817378X
Testo facoltativo per esercitazione numerica:
“Stechiometria” G. Marcì, L. Palmisano, F. Ruffo, EDISES, 1° Edizione, ISBN:
9788836231058

Lo studente, al termine del corso, avra' conoscenza delle problematiche inerenti
la rappresentazione e la quotatura di elementi singoli o assemblati. Conoscera'
le modalita' di collegamento dei diversi elementi.
Lo studente sara' in grado di effettuare il disegno, anche attraverso l’utilizzo di
software commerciali dedicati, dei complessivi e di interpretarne il corretto
funzionamento.
Queste capacita' saranno successivamente utilizzate per la corretta
impostazione di un problema di rappresentazione. Durante lo svolgimento del
corso infatti gli studenti verranno impegnati nel risolvere i problemi secondo i
moderni criteri della progettazione sfruttando, dunque, gli ausili informatici piu'
opportuni per il problema in esame.

6 Generalita': il disegno tecnico; norme generali e strumenti per il disegno tecnico; uso ed applicazioni delle linee
unificate.
7 Proiezioni: del Monge, ortogonali ed ortografiche. Il metodo di proiezione europeo e americano.
Rappresentazione parziale di oggetti simmetrici, viste parziali e viste locali. Rappresentazione di raccordi e
tangenze, spigoli convenzionali o fittizi, rappresentazione di elementi ripetuti.
8 Introduzione alle sezioni: norme di riferimento. Modalita' di sezionamento: con un piano, con piani paralleli, con
piani concorrenti, con piani di forma qualsiasi. Modalita' di sezionamento secondo l'estensione: semisezioni e
sezioni parziali. Modalita' di sezionamento secondo la posizione: sezioni ribaltate in loco, sezioni ribaltate in
vicinanza, sezioni successive. Regole su tratteggio e campitura. Sezioni cilindriche e coniche.
5 Quotatura: norme, sistemi e convenzioni. Quotatura in serie, in parallelo, progressiva o a quote sovrapposte, in
coordinate cartesiane e polari. Errori tipici di quotatura.
2 Intersezioni e compenetrazioni tra solidi
7 Collegamenti filettati: generalita, necessita' dei collegamenti. Collegamenti bullonati, con vite mordente, con
vite prigioniera. Dispositivi per
evitare lo svitamento spontaneo delle viti: le rosette elastiche e il collegamento tramite dado-controdado.
3 Tolleranze dimensionali

8 Proiezioni: parallele ortogonali ed oblique, del Monge. Il metodo di proiezione europeo.
10 Sezioni: norme; modalita' di sezionamento; tratteggio; convenzioni.
4 Quotatura: norme; sistemi e convenzioni.
4 Intersezioni e compenetrazioni
11 Rappresentazione di assemblati: sezioni e quotatura
4 Collegamenti
2 Tolleranze dimensionali e calcolo scostamenti, gioco ed interferenza

L’esame finale consiste di tre prove: una pratica al computer, una scritta ed una
orale.
La prova pratica al computer ha l’obiettivo di valutare la capacita' del candidato
di rappresentare, secondo le norme tecniche, componenti semplici tra loro
collegati. Tempo massimo assegnato: 2,5 ore.
La prova scritta prevede al massimo dodici domande a risposta multipla e/o
aperta. L’obiettivo e' valutare la conoscenza dei principali argomenti trattati nel
corso. Tempo massimo assegnato: 45 minuti.
La prova orale prevede un minimo di due domande, di cui una volta a chiarire gli
aspetti oggetto delle prove grafica e scritta. L’obiettivo e' accertare il possesso
delle competenze e delle conoscenze disciplinari previste dal corso, nonche' la
proprieta' di linguaggio e le capacita' di analisi e di applicazione delle
conoscenze.
La prova orale e' facoltativa se le prove pratica e scritta sono state valutate
positivamente e se lo studente avrà consegnato durante il corso almeno il 70%
delle esercitazioni assegnate.
Criteri di Valutazione
Valutazione: eccellente; voto: 30-30/L; Esito: ottima conoscenza degli
argomenti, ottima proprieta' di linguaggio, buona capacita' analitica, lo studente
e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti.
Valutazione: molto buono; voto: 27<29; Esito: buona padronanza degli
argomenti, piena proprieta' di linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le
conoscenze per risolvere i problemi proposti.
Valutazione: buono; voto: 24<26; Esito: conoscenza di base dei principali
argomenti, discreta proprieta' di linguaggio, con limitata capacita' di applicare
autonomamente le conoscenze alla soluzione dei problemi proposti.
Valutazione: soddisfacente; voto: 21<23; Esito: non ha piena padronanza degli
argomenti principali dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze,
soddisfacente proprieta' linguaggio, scarsa capacita' di applicare
autonomamente le conoscenze acquisite.
Valutazione: sufficiente; voto: 18<20; Esito: minima conoscenza di base degli
argomenti principali dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o
nulla capacita' di applicare autonomamente le conoscenze acquisite.
Valutazione: insufficiente; voto: <=17; Esito: non possiede una conoscenza
accettabile dei contenuti degli argomenti trattati nell'insegnamento.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

CHIRONE - TORNINCASA, "Disegno tecnico industriale, volume 1" - Edizione
Il Capitello - Torino (ISBN: 9788842674436);
CHIRONE - TORNINCASA, "Disegno tecnico industriale, volume 2" - Edizione
Il Capitello - Torino (ISBN: 9788842676218);
Barone, Paoli, Razionale, Berretta, Neri, "Disegno tecnico industriale. Seconda
edizione" - CittàStudi (ISBN: 978-8825174663);
Dispense e slides fornite dal docente.

Acquisire i principi fondamentali della meccanica . Risolvere semplici esercizi
della meccanica del punto materiale, dei sistemi di punti materiali, del corpo
rigido e dei fluidi, applicando le leggi della dinamica ed i principi di
conservazione.

2 Misura e grandezze fisiche. La fisica e il metodo scientifico. Misura di una grandezza fisica. Misura diretta e
indiretta. Grandezze fondamentali e derivate. Sistemi di unita' di misura ed equazioni dimensionali. Il Sistema
Internazionale.
2 Algebra vettoriale: Grandezze scalari e vettoriali. Scomposizione e addizione di vettori: metodo geometrico e
analitico. Prodotto scalare e vettoriale. Vettore posizione e sistemi di coordinate. Derivata di un vettore.
Momento di un vettore.
6 Cinematica del punto materiale. Sistema di riferimento. La legge oraria di un punto materiale. Equazione della
traiettoria. Moto rettilineo. Velocita' ed accelerazione nel moto rettilineo. Moto rettilineo uniforme e
uniformemente accelerato. Moto di caduta libera dei corpi. Moto vario. Moto armonico semplice. Moto di un
punto materiale con traiettoria giacente in un piano. Velocita' e accelerazione nel moto piano. Moto di un
proiettile. Moto circolare uniforme e vario. Grandezze angolari. Coordinate polari. Componenti tangenziali e
normali alla traiettoria. Relazioni tra le grandezze lineari e angolari. Moto nello spazio. Composizione di moti.
Cinematica dei moti relativi. Velocita' ed accelerazione in sistemi di riferimento in moto relativo. Accelerazione
di Coriolis.
8 Dinamica del punto materiale. Interazioni e forze. Sistemi di riferimento inerziali. Leggi di Newton. Reazioni
vincolari. Massa e peso. Applicazioni delle leggi di Newton. Forze di attrito. Forze elastiche e legge di Hooke.
Forze dipendenti dalla velocita. Classificazione delle forze. Impulso e quantita' di moto. Dinamica del moto
circolare. Forze centrali. L’oscillatore armonico semplice. Pendolo semplice. Momento della forza e della
quantita' di moto. Teorema del momento angolare e del momento dell’impulso. Leggi della dinamica in un
sistema di riferimento non inerziale.
6 Lavoro ed energia. Lavoro di una forza. Energia cinetica e teorema delle forze vive. Campi di forze
conservativi. Energia potenziale. Forze non conservative. Energia meccanica e sua conservazione. La legge di
conservazione dell’energia. Relazione tra forza ed energia potenziale. La potenza. Considerazioni energetiche
per il moto armonico semplice.
8 Dinamica dei sistemi di punti materiali. Centro di massa. Teorema del moto del centro di massa. Principio di
conservazione della quantita' di moto. Teorema del momento angolare. Conservazione del momento angolare.
Forze interne. Teorema dell’energia cinetica. Sistema di riferimento del centro di massa. Teoremi di König.
Sistemi di forze parallele e baricentro. Equazioni cardinali della dinamica dei sistemi. Urti tra punti materiali.
Sistemi a massa variabile.
8 Dinamica del corpo rigido. Gradi di liberta. Cinematica dei corpi rigidi: moti traslatori, moti rotatori con asse
fisso o variabile. Momento d’inerzia. Teorema di Huygens-Steiner (o degli assi paralleli). Dinamica dei sistemi
rigidi con asse fisso. Energia cinetica di un sistema rigido. Moto di puro rotolamento. Corpo rigido libero.
Pendolo composto. Leggi di conservazione nel moto di un corpo rigido libero. Urti tra punti materiali e corpi
rigidi e tra corpi rigidi. Equilibrio statico del corpo rigido. Giroscopi.
4 Proprieta' meccaniche dei fluidi. Generalita' sui fluidi. Densita. Pressione. Equilibrio statico di un fluido. Legge
di Stevino e legge di Pascal. Equazione barometrica. Principio di Archimede. Fluidi ideali e reali. Dinamica dei
fluidi. Teorema di Bernoulli e sue applicazioni. Moto laminare. Viscosita. Moto in un mezzo viscoso

2 Algebra vettoriale
5 Cinematica del punto materiale
8 Dinamica del punto materiale
6 Lavoro ed energia
8 Dinamica dei sistemi di punti materiali
8 Dinamica del corpo rigido

L’esame consiste in due prove, una prova orale e una prova scritta. La
valutazione di entrambe e' in trentesimi. Il voto finale e' determinato tenendo
conto sia della prova scritta che della prova orale
Obiettivo delle prove: verificare la conoscenza dei principi della meccanica
classica e della loro applicazione per risolvere problemi di meccanica che
utilizzano le leggi della dinamica, i principi di conservazione dell'energia, della
quantita' di moto e del momento angolare . Verificare la capacita' di
modellizzazione e di identificazione degli elementi essenziali di un problema.
Tipologia delle prove: prova scritta ( problemi e/o esercizi a risposta simbolica o
numerica, chiusa o aperta ); il superamento della prova scritta (con una
valutazione non inferiore a 18/30) consente l'accesso alla prova orale
(discussione della prova scritta e domande su argomenti di carattere generale e/
o esercizi con riferimento ai testi consigliati). La prova orale deve essere
sostenuta nello stesso appello in cui e' stata superata la prova scritta.
Durata della prova scritta non superiore a tre ore.
Durante la prova scritta non si possono usare libri di alcun tipo o appunti del
corso. E’ consentito l’uso di una calcolatrice e di un formulario.
E' prevista una prova in itinere, anche in forma strutturata, per avviare azioni di
autocontrollo del processo cognitivo, tese alla verifica della stabilita' temporale
di breve e medio periodo dello stesso.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.
CRITERI DI VALUTAZIONE
VOTO
da 28 a 30 - 30 e lode
RISULTATI DI APPRENDIMENTO
Livello complessivo: ottimo/eccellente.
Lo studente dimostra di aver raggiunto la maggior parte/tutti i risultati di
apprendimento previsti per il corso, come di seguito elencati.
CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE
Ottima/eccellente conoscenza e padronanza degli argomenti del corso
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Ottima/eccellente capacita' di applicazione delle proprie conoscenze per l'analisi
e la soluzione dei problemi proposti, con alto grado di autonomia, efficacia e con
elementi di originalita.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO,ABILITA' COMUNICATIVE,CAPACITA'
D'APPRENDIMENTO
Elevate/eccellenti capacita' logiche e analitiche per orientarsi e formulare giudizi,
anche in presenza di informazioni parziali su problematiche/applicazioni, anche
complesse, riguardanti ambiti disciplinari o interdisciplinari ad essi correlati.
Piene/eccellenti capacita' espositive e di argomentazione, ottima/eccellente
chiarezza e proprieta' di linguaggio.
Efficaci e articolate capacita' di rielaborazione delle conoscenze acquisite e di
collegamento multidisciplinare, a testimonianza di una piena capacita' di
intraprendere studi successivi o affrontare l'attivita' professionale con alto grado
di autonomia.
VOTO
da 24 a 27
RISULTATI DI APPRENDIMENTO
Livello complessivo: buono.
Lo studente dimostra di aver raggiunto la maggior parte/tutti i risultati di
apprendimento previsti per il corso, come di seguito elencati.
CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE
Buona conoscenza e padronanza degli argomenti del corso, con pochi e non
significativi errori, inesattezze o omissioni
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Buone capacita' di applicazione delle proprie conoscenze per l'analisi e la
soluzione dei problemi proposti, con adeguata autonomia ed efficacia.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO,ABILITA' COMUNICATIVE,CAPACITA'
D'APPRENDIMENTO
Buone/soddisfacenti capacita' logiche e analitiche per orientarsi e formulare
giudizi su problematiche/applicazioni, riguardanti ambiti disciplinari o
interdisciplinari ad essi correlati.
Buone capacita' espositive e di argomentazione, buona chiarezza e proprieta' di
linguaggio.
Buone/soddisfacenti capacita' di rielaborazione delle conoscenze acquisite e di
collegamento multidisciplinare, a testimonianza di una adeguata capacita' di
intraprendere studi successivi o affrontare l'attivita' professionale in modo
autonomo.
VOTO
da 18 a 23
RISULTATI DI APPRENDIMENTO
Livello complessivo: discreto/sufficiente.
Lo studente dimostra di aver raggiunto la maggior parte/tutti i risultati di
apprendimento previsti per il corso, come di seguito elencati.
CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE
Sufficiente/discreta conoscenza e padronanza degli argomenti del corso, anche
se con alcuni errori, inesattezze o lacune
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Sufficiente/discreta capacita' di applicazione delle proprie conoscenze per
l'analisi e la soluzione dei problemi proposti, anche se con limitata autonomia ed
efficacia.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO,ABILITA' COMUNICATIVE,CAPACITA'
D'APPRENDIMENTO
Accettabili capacita' logiche e analitiche per orientarsi e formulare giudizi anche
se incerti, parzialmente guidati e limitatamente a tematiche e applicazioni in
ambito disciplinare.
Sufficienti/discrete capacita' espositive e di argomentazione, chiarezza e
proprieta' di linguaggio.
Accettabili capacita' di rielaborazione delle conoscenze acquisite e di
collegamento multidisciplinare, che, se pur con qualche limite, possono
consentire di affrontare gli studi successivi o l'attivita' professionale in modo
sufficientemente autonomo.
VOTO
da 0 a 17
RISULTATI DI APPRENDIMENTO
Livello complessivo: insufficiente.
Lo studente dimostra di aver non raggiunto i risultati di apprendimento minimi
previsti per il corso, come di seguito dettagliato.
CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE
Insufficiente conoscenza e padronanza degli argomenti del corso, con molti
errori, inesattezze o gravi lacune
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Insufficiente capacita' di applicazione delle proprie conoscenze, tali da non
consentire di analizzare e risolvere i problemi proposti in modo accettabile;
mancanza di autonomia ed efficacia nell'approccio ai problemi proposti.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO,ABILITA' COMUNICATIVE,CAPACITA'
D'APPRENDIMENTO
Limitate capacita' logiche e analitiche, incapacita' di orientarsi e formulare
giudizi in ambito disciplinare.
Carenti capacita' espositive e di argomentazione, scarsa chiarezza e proprieta'
di linguaggio.
Inadeguate capacita' di rielaborazione delle conoscenze acquisite e di
collegamento multidisciplinare, tali da non permettere di proseguire gli studi o
affrontare l'attivita' professionale in modo sufficientemente autonomo.

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Fisica, Meccanica e Termodinamica", III/2021,
EdiSES, ISBN 9788836230679.
R.A. Serway, J.W. Jewett, "Fisica per Scienze ed Ingegneria, Volume 1", V/
2015, EdiSES, ISBN 9788879598347.
D. Kleppner, R. Kolenkow, "An Introduction to Mechanics", II/2013, Cambridge
University Press, ISBN 9780521198110.
Libri di esercizi e problemi.
M. P. Giordani, G. Giugliarelli, "Problemi di fisica 1- Meccanica -
Termodinamica e Gravitazione", 2022 CEA. ISBN 978-8808-32016-2.
P. Mazzoldi, A. Saggion, C. Voci, "Problemi di fisica generale. Meccanica -
Termodinamica", 1999 Libreria Cortina. ISBN 9788877841278.

Conoscere gli elementi di base dell'algebra lineare e le relative applicazioni alla
geometria.
Conoscere le dimostrazioni dei principali teoremi.
Saper definire uno spazio vettoriale attraverso una base.
Stabilire la dipendenza lineare di un insieme di vettori attraverso la
determinazione del rango.
Saper definire una trasformazione lineare attraverso il calcolo matriciale.
Saper stabilire la struttura di un sistema lineare e metterla in relazione con la
struttura geometrica dell’insieme delle soluzioni.
Saper determinare gli autovalori e i relativi autospazi di un endomorfismo.
Saper determinare un ente geometrico soggetto a condizioni.
Saper studiare la mutua posizione di due enti lineari.
Saper trovare la componente di un vettore lungo una direzione assegnata.
Saper impostare correttamente un ragionamento ipotetico-deduttivo.

4 Campi numerici. Algebra vettoriale: vettori liberi, operazioni con i vettori. Prodotto scalare, prodotto vettoriale,
norma di un vettore, versori.
4 Spazi vettoriali, generatori e vettori linearmente indipendenti. Dimensione e base di uno spazio vettoriale.
4 Matrici, riduzione per righe rango e determinante di una matrice.
4 Studio dei sistemi lineari, soluzioni. Teorema di Rouché-Capelli e Cramer.
4 Studio di enti lineari nel piano e nello spazio.
4 Applicazioni lineari. Studio applicazioni lineari tramite matrice associata.
4 Studio endomorfismi, autovalori e autovettori.
2 Similitudine tra matrici. Diagonalizzabilità.

3 Operazioni con matrici: somma, combinazioni lineari, prodotto riga per colonna
3 Algebra vettoriale. Operazioni con matrici: riduzione per righe, rango, calcolo determinante, inversa.
3 Risoluzione di sistemi algebrici lineari. Applicazioni del metodo di Rouché-Capelli e Cramer.
3 Geometria lineare nel piano e nello spazio.
3 Applicazioni del prodotto scalare. Basi Ortonormali. Processo di ortonormalizzazione di Gram-Smidth.
3 Studio applicazioni lineari. Sottospazi Immagine e Nucleo. Matrice associata.
3 Metodo di ricerca Autovalori e relativi autovettori.
3 Studio semplicità endomorfismi. Similitudine tra matrici. Diagonalizzabilità.

L'esame consiste di una prova scritta obbligatoria (della durata di 75 minuti).
Di norma, non è prevista una prova orale. Il docente si riserva tuttavia la facoltà
di sottoporre i candidati a una prova orale integrativa qualora sia necessario
verificare l'effettiva comprensione dei contenuti dell'elaborato scritto. In tali casi,
il voto finale verrà assegnato solo al termine del colloquio.
Prova scritta: Verranno proposti quattro quesiti a risposta aperta e/o chiusa.
I criteri adottati per la valutazione saranno i seguenti:
Valutazione: eccellente. Voto: 30-30 e lode. Ottima conoscenza degli argomenti,
ottima proprietà di linguaggio, buona capacita' analitica, lo studente e' in grado
di applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti.
Valutazione: molto buono. Voto: 26-29. Buona padronanza degli argomenti,
piena proprietà di linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze
per risolvere i problemi proposti.
Valutazione: buono. Voto: 24-25. Conoscenza di base dei principali argomenti,
discreta proprietà di linguaggio, con limitata capacita' di applicare
autonomamente le conoscenze alla soluzione dei problemi proposti.
Valutazione: soddisfacente. Voto: 21-23. Non ha piena padronanza degli
argomenti principali dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze,
soddisfacente proprietà linguaggio, poca capacita' di applicare
autonomamente le conoscenze acquisite.
Valutazione: sufficiente. Voto: 18-20. Minima conoscenza di base degli
argomenti principali dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsa
capacita' di applicare autonomamente le conoscenze acquisite.
Valutazione: insufficiente. Non possiede una conoscenza accettabile dei
contenuti degli argomenti trattati nell'insegnamento.
L'eventuale esame orale, da svolgere in sede di verbalizzazione, sarà incentrato
sulle definizioni date durante il corso, sulla dimostrazione dei teoremi principali e
sugli esempi significativi studiati.
Al termine della prova orale verrà data una nuova valutazione seguendo sempre
i criteri sopra riportati.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente

testi/dispense di riferimento (Reference texts/handouts)

• Slides del corso (Professor notes)
  -"Geometria e Algebra Lineare. Dagli esempi alla teoria.", Giuseppe Favacchio,
  ISBN: 979-8287976293
  Consigliati per gli approfondimenti (Recommended for further insights)
  -"Algebra Lineare", Lang, ISBN 978-8833958699
  -"Algebra Lineare" Greco-Valabrega ISBN 978-8882181369

Il corso si propone di fornire agli allievi gli strumenti di base di conoscenza e uno
specifico glossario dei termini utilizzati in architettura e nella costruzione. Vi si
propone di formare gli allievi alla lettura e alla comprensione di testi scritti relativi
a opere di architettura, nonché alla capacità di descrivere, sia in forma scritta
che orale la struttura progettuale e le componenti materico-costruttive di un
edificio.

4 Elementi generali di fonetica: identificazione e descrizione di consonanti e vocali.
4 Elementi di base della grammatica inglese
6 Nozioni avanzate di grammatica inglese
4 Glossario di termini per la descrizione dell'architettura e della costruzione - 1
4 Glossario di termini per la descrizione dell'architettura e della costruzione - 2

2 Esercitazione lettura di un testo estratto da una rivista di architettura
4 Esercitazione sulla traduzione dall'inglese all'italiano di una relazione di progetto
4 Esercitazione sulla traduzione dall'italiano all'inglese di una relazione di progetto.

Lettura, colloquio e descrizione di un'opera di architettura in lingua inglese.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.
Per gli studenti ristretti saranno garantiti i bisogni educativi speciali anche
mediante didattica a distanza ed e-learning, in conformità alle Linee Guida
CNUPP 2023, al fine di assicurare continuità e personalizzazione al percorso
universitario.

Rivolgersi al collaboratore esperto linguistico assegnato al laboratorio e
consultare il sito del CLA.
Contact the linguistic expert assigned to the laboratory and consult the CLA
website.

Gli obiettivi formativi consistono nella acquisizione di linguaggio e competenze
che sono oggetto dell’attivita' degli ingegneri industriali iuniores:
a) attivita' basate sull'applicazione delle scienze, volte al concorso e alla
collaborazione alle attivita' di progettazione di sistemi elettrici;
b) rilievi diretti e strumentali di parametri tecnici afferenti a macchine,
componenti ed impianti;
c) le attivita' che implicano l'uso di metodologie standardizzate, quali la
progettazione di impianti elettrici in ambito domestico.
Ulteriore obiettivo e' quello di far acquisire la consapevolezza circa la necessita'
di operare uno studio continuo ed autonomo durante tutto l’arco della futura
attivita' professionale, a causa della costante evoluzione normativa e legislativa
e del progresso tecnico e tecnologico.

5 Introduzione; Definizioni; Architettura del sistema elettrico; Utenti attivi e passivi; Punto di connessione; Parti di
un impianto elettrico
2 Norme tecniche e legislazione
7 Il trasformatore, funzionamento ed elementi costruttivi
5 Componenti per linee elettriche aeree: conduttori, funi di guardia sostegni, isolatori e fondazioni
6 Cavi elettrici. Riscaldamento dei conduttori e bilancio termico dei cavi.
2 Relais
4 Interruttori automatici per la bassa tensione e quadri elettrici
2 Fusibili per sistemi BT e MT
3 Componenti ed impianti elettrici nelle abitazioni
3 Cabine elettriche e dispositivi di protezione MT
2 Sistemi TT e TN
2 Impianti di terra

4 Esercitazioni su sistemi trifase e trasformatori.
3 Esercitazioni su linee elettriche aeree.
4 Esercitazioni su linee elettriche in cavo.

La valutazione dell'apprendimento viene fatta attraverso una prova orale che
comprende la correzione del quaderno delle esercitazioni.
La prova finale e' finalizzata ad accertare:

• il grado di conoscenza e comprensione dei contenuti dell’insegnamento;
• la capacita' di applicare le conoscenze acquisite, con competenza, coerenza,
  efficacia ed autonomia di giudizio, alla risoluzione di problematiche o ad
  applicazioni inerenti all’insegnamento e/o ad esso correlate;
• la capacita' di rielaborare le conoscenze e le competenze acquisite
  individuando collegamenti tra esse nell’ambito anche di tematiche
  interdisciplinari correlate al corso;
• la capacita' espositiva con particolare riguardo alla chiarezza ed alla proprieta'
  di linguaggio.
  La prova orale riguarda la esposizione di diversi argomenti trattati durante il
  corso. Durante la prova orale verra' anche formulata qualche domanda sulla
  risoluzione di almeno un esercizio simile a quelli svolti in aula e riportati sul
  quaderno delle esercitazioni. La valutazione finale (che si basera' sia sulla prova
  scritta che su quella orale), opportunamente graduata, sara' formulata sulla
  base delle seguenti condizioni:
  a) Conoscenza sufficiente degli argomenti e delle teorie affrontati
  nell'insegnamento; sufficiente grado di consapevolezza e di autonomia
  nell'applicazione delle teorie per la risoluzione di problemi (voto 18-21);
  b) Conoscenza discreta degli argomenti e delle teorie affrontati
  nell'insegnamento; discreto grado di consapevolezza e di autonomia
  nell'applicazione delle teorie per la risoluzione di problemi (voto 22-25);
  c) Buona conoscenza degli argomenti e delle teorie affrontati nell'insegnamento;
  buon grado di consapevolezza e di autonomia nell'applicazione delle teorie per
  la risoluzione di problemi (voto 26-28);
  d) Ottima conoscenza degli argomenti e delle teorie affrontati nell'insegnamento;
  eccellente grado di consapevolezza e di autonomia nell'applicazione delle teorie
  per la risoluzione di problemi (voto 29-30L).
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente.

Impianti elettrici, L. Fellin, R. Benato, Wolters Kluwer, ISBN: 8867501747
Manuale di impianti elettrici, G. Conte, Hoepli, ISBN-10: 882039717X
Dispense del docente

Il corso mira a fornire le basi dell'analisi energetica ed exergetica per
l'ottimizzazione di componenti e sistemi energetici, sia tradizionali sia innovativi.
Inoltre esso mira a fornire una panoramica dei vari cicli termodinamici utilizzati
nel campo della produzione di potenza e della refrigerazione.

2 Prolusione al corso. Richiami di Fisica Tecnica.
4 Analisi entropica dei componenti e dei sistemi energetici. Teorema di Gouy-Stodola per il calcolo della perdita
di capacità di lavoro e del lavoro minimo di “ristoro”. Applicazione al caso dello scambio termico, espansione
incontrollata e miscelazione di fluidi a diversa temperatura.
10 Exergia: analisi puntuale della definizione e delle proprietà. Exergia dei flussi di calore e del lavoro. Exergia dei
flussi di materia (analisi delle diverse componenti: cinetica, gravitazionale, fisica e chimica). Bilancio Exergetico
per sistemi aperti operanti in condizioni stazionarie. Analisi energetica ed exergetica dei componenti
(Turbomacchine, Valvole di laminazione, Scambiatori di Calore e Caldaie). Calcolo del contenuto exergetico
dei combustibili. Analisi exergetica dei cicli termodinamici diretti ed inversi. Analisi exergetica dei processi di
raffreddamento e riscaldamento. Diagramma di Grassmann-Sankey. Cenni al calcolo del contenuto exergetico
di sistemi chiusi.
6 Cicli diretti a Vapore. Metodi per l'incremento dell'efficienza termodinamica. Bilancio di massa e di energia per
il ciclo Rankine rigenerativo. Cenni descrittivi dei principali componenti impiantistici: caldaia, turbine, pompe,
scambiatori rigenerativi (miscelazione e superficie), degassatore, condensatore e torri evaporative. Analisi del
layout tipico di un ciclo a vapore per centrale termoelettrica. Differenza tra cicli subcritici ed ipercritici.
6 Analisi del ciclo Brayton-Joule ideale. Calcolo del lavoro netto e dell'efficienza termodinamica, ed analisi al
variare del rapporto di pressioni del ciclo. Analisi delle deviazioni del ciclo reale dall'ideale. Ciclo Brayton-Joule
ideale rigenerativo. Ciclo Ericsson. Interrefrigerazione e Post-combustione: scelta della pressione ottimale, ed
effetti sul lavoro netto e sull'efficienza termodinamica. Descrizione componenti degli impianti turbogas. Cenni
agli impianti STIG e ISTIG.
3 Cenno ai Cicli diretti a vapore binari. Cicli Combinati Gas-Vapore: sviluppo del modello termodinamico.
Descrizione del Generatore di Vapore a Recupero. Ciclo combinati a più livelli di pressione. Cenni sulla
cogenerazione.
4 Macchine frigorifere ad Assorbimento. Descrizione delle trasformazioni termodinamiche e dei principali
componenti. Diagrammi Pressione-Temperatura. Descrizione delle proprietà delle coppie "Acqua-Bromuro di
Litio" ed "Ammoniaca-Acqua". Derivazione del COP ed analisi dei valori tipici del COP per macchine presenti
sul mercato. Differenze tra macchine "directly fired" and "undirectly fired". Utilizzo razionale delle macchine
frigorifere ad assorbimento e confronto con macchine frigorifere a compressione di vapore. Funzionamento
delle macchine ad assorbimento in modalità "pompa di calore" e "trasformatore di calore". Descrizione dei
flussi di exergia scambiati dalle macchine ad assorbimento.
4 Cicli Frigoriferi Avanzati: cicli multi-stadio e cicli in cascata. Ciclo di Liquefazione Linde-Hampson.

3 Applicazioni numeriche sul bilancio entropico e Teorema di Gouy-Stodola.
5 Applicazione numeriche sull'analisi exergetica dei componenti e degli impianti.
2 Applicazione numerica sul ciclo Rankine rigenerativo
4 Applicazioni numeriche sul Ciclo Brayton-Joule.

1 Applicazione numerica sul ciclo combinato gas-vapore.

La valutazione viene effettuata tramite una prova orale sulle seguenti macro
aree: analisi energetica, sistemi per la produzione di potenza, sistemi di
conversione energetica. La prova orale è di 3 domande aperte (durata massima
di circa 1 ora). Obiettivo delle prove è la verifica delle conoscenze acquisite e
della capacità di critica, elaborazione e comunicazione.
La votazione finale è in trentesimi, eventualmente con lode.
A)(cid:9)Eccellente (30-30 e lode): Ottima conoscenza dei contenuti didattici; gli
studenti dovrebbero mostrare una elevata capacità di analisi e di sintesi e
dovrebbero essere in grado di applicare le loro conoscenze per risolvere
problemi di elevata complessità.
B)(cid:9)Ottimo (27-29): Ottima conoscenza dei contenuti dell’insegnamento e di
capacità di linguaggio; gli studenti dovrebbero mostrare capacità di analisi e di
sintesi ed essere in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi di
media e, in alcuni casi, anche di maggiore complessità.
C)(cid:9)Buono (24- 26): Buona conoscenza dei contenuti di insegnamento e di
capacità di linguaggio; gli studenti dovrebbero essere in grado di applicare le
conoscenze per risolvere i problemi di media complessità.
D)(cid:9)Discreto (19-23): Media conoscenza dei contenuti di insegnamento, in alcuni
casi limitata alle tematiche principali; accettabile capacità di linguaggio e di
applicare le conoscenze acquisite in modo indipendente.
E)(cid:9)Sufficiente (18): Minima conoscenza dei contenuti didattici, spesso limitata
agli argomenti essenziali; modesta capacità di usare un linguaggio tecnico e di
applicare le conoscenze acquisite in modo indipendente.
F)(cid:9)Insufficiente (meno di 18): Non adeguata conoscenza dei contenuti essenziali
dell'insegnamento. Molto scarsa o nessuna capacità di linguaggio e di applicare
le conoscenze acquisite in modo indipendente.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Testi di riferimento/Textbook
1.(cid:9)Dispense del Docente, articoli e manuali distribuiti durante il corso.
2.(cid:9)T.J. Kotas, "The Exergy Method of Thermal Plant Analysis", Paragon
Publishing, 2012, EAN: 9781908341891.
3.(cid:9)Cucumo MA, Kaliakatsos D, Marinelli V, “Energetica”, Pitagora Ed., 2006
ISBN 88-371-1625-X.
4.(cid:9)G. Lozza, "Turbine a Gas e Cicli Combinati", Esculapio Editore, 2020, ISBN
978-88-7488-934-1.
5.(cid:9)O. Acton, C. Caputo, "Impianti Motori", UTET, 1992, ISBN 88-02-04668-9.
Testi di utile consultazione/Useful books
1.(cid:9)F. Calise, M. Dentice D’Accadia, L. Vanoli, R. Vanoli, “Fondamenti di analisi
exergetica”, Giapeto Editore, Napoli, 2018, ISBN-10:8893260638,
ISBN-13:978-8893260633
2.(cid:9)Negri Di Montenegro G, et al.: “Sistemi energetici e macchine a fluido” Vol. 1,
Pitagora Ed. Bologna, 2009, ISBN 88-371-1761-2
3.(cid:9)Bianchi M, et al.: “Sistemi energetici - Complementi” Vol. 2, Pitagora Ed.
Bologna, 2008, ISBN 88-371-1755-8
4.(cid:9)Bianchi M, et al.: “Sistemi energetici - Impatto ambientale” Vol. 3, Pitagora Ed.
Bologna, 2008, ISBN 88-371-1754-X
5.(cid:9)Bejan A, Tsatsaronis G, Moran M: “Thermal design and optimization”, J.
Wiley, 1996, ISBN: 978-0-471-58467-4
6.(cid:9)Eastop TD, McConkey A, “Applied Thermodynamics for Engineering
Technologists”, 5th Ed., Pearson-Prentice Hall, 1993, ISBN-10:
9780582091931, ISBN-13: 978-05820919315.
7.(cid:9)Kirillin VA, Sycev VV, Seyndlin AE: “Termodinamica Tecnica”, Ed. Riuniti/
MIR, 1980, ISBN-10: 8835920795ISBN-13: 978-8835920793.
8.(cid:9)Kreith F, “Principles of Sustainable Energy Systems” 2nd Ed., CRC Press,
2013, ISBN-10: 9781466556966, ISBN-13:978-1466556966

DEL MODULO
Il corso mira a fornire le basi dell'analisi energetica ed exergetica per l'ottimizzazione di componenti e sistemi energetici, sia
tradizionali sia innovativi. Inoltre esso mira a fornire una panoramica dei vari cicli termodinamici utilizzati nel campo della
produzione di potenza e della refrigerazione.
DEL MODULO
Il corso mira a fornire le nozioni fondamentali sui criteri di progettazione, sul funzionamento e sulla scelta delle macchine a
fluido, turbo e volumetriche, in base alle relative efficienze e prestazioni.

2 Prolusione al corso. Richiami di Fisica Tecnica.
4 Analisi entropica dei componenti e dei sistemi energetici. Teorema di Gouy-Stodola per il calcolo
della perdita di capacità di lavoro e del lavoro minimo di “ristoro”. Applicazione al caso dello
scambio termico, espansione incontrollata e miscelazione di fluidi a diversa temperatura.
10 Exergia: analisi puntuale della definizione e delle proprietà. Exergia dei flussi di calore e del
lavoro. Exergia dei flussi di materia (analisi delle diverse componenti: cinetica, gravitazionale,
fisica e chimica). Bilancio Exergetico per sistemi aperti operanti in condizioni stazionarie. Analisi
energetica ed exergetica dei componenti (Turbomacchine, Valvole di laminazione, Scambiatori di
Calore e Caldaie). Calcolo del contenuto exergetico dei combustibili. Analisi exergetica dei cicli
termodinamici diretti ed inversi. Analisi exergetica dei processi di raffreddamento e
riscaldamento. Diagramma di Grassmann-Sankey. Cenni al calcolo del contenuto exergetico di
sistemi chiusi.
6 Cicli diretti a Vapore. Metodi per l'incremento dell'efficienza termodinamica. Bilancio di massa e
di energia per il ciclo Rankine rigenerativo. Cenni descrittivi dei principali componenti
impiantistici: caldaia, turbine, pompe, scambiatori rigenerativi (miscelazione e superficie),
degassatore, condensatore e torri evaporative. Analisi del layout tipico di un ciclo a vapore per
centrale termoelettrica. Differenza tra cicli subcritici ed ipercritici.
6 Analisi del ciclo Brayton-Joule ideale. Calcolo del lavoro netto e dell'efficienza termodinamica, ed
analisi al variare del rapporto di pressioni del ciclo. Analisi delle deviazioni del ciclo reale
dall'ideale. Ciclo Brayton-Joule ideale rigenerativo. Ciclo Ericsson. Interrefrigerazione e Post-
combustione: scelta della pressione ottimale, ed effetti sul lavoro netto e sull'efficienza
termodinamica. Descrizione componenti degli impianti turbogas. Cenni agli impianti STIG e ISTIG.
3 Cenno ai Cicli diretti a vapore binari. Cicli Combinati Gas-Vapore: sviluppo del modello
termodinamico. Descrizione del Generatore di Vapore a Recupero. Cenni sulla cogenerazione.
4 Macchine frigorifere ad Assorbimento. Descrizione delle trasformazioni termodinamiche e dei
principali componenti. Diagrammi Pressione-Temperatura. Descrizione delle proprietà delle
coppie "Acqua-Bromuro di Litio" ed "Ammoniaca-Acqua". Derivazione del COP ed analisi dei
valori tipici del COP per macchine presenti sul mercato. Differenze tra macchine "directly fired"
and "undirectly fired". Utilizzo razionale delle macchine frigorifere ad assorbimento e confronto
con macchine frigorifere a compressione di vapore. Funzionamento delle macchine ad
assorbimento in modalità "pompa di calore" e "trasformatore di calore". Descrizione dei flussi di
exergia scambiati dalle macchine ad assorbimento.
4 Cicli Frigoriferi Avanzati: cicli multi-stadio e cicli in cascata. Ciclo di Liquefazione Linde-Hampson.

3 Applicazioni numeriche sul bilancio entropico e Teorema di Gouy-Stodola.
5 Applicazione numeriche sull'analisi exergetica dei componenti e degli impianti.
2 Applicazione numerica sul ciclo Rankine rigenerativo
4 Applicazioni numeriche sul Ciclo Brayton-Joule.
1 Applicazione numerica sul ciclo combinato gas-vapore.
MODULO
MACCHINE
Prof. STEFANO BECCARI
9 Introduzione allo studio delle macchine: classificazione macchine (turbo, volumetriche,
alternative, rotative, assiali, centrifughe); sistemi aperti e chiusi; punto di vista lagrangiano ed
euleriano; 1° Principio della Termodinamica: espressione lagrangiana, espressione euleriana,
moto permanente; 2° Principio della Termodinamica, lavoro delle resistenze passive; evoluzioni
politropiche; gas perfetto; diagrammi di rappresentazione: piano Gibbs (T,s), piano di Mollier (i,s),
piano di Clapeyron (p,v); rendimento idraulico ed interno; grandezze totali; arresto isoentropico.
9 Turbopompe: Richiami di formule, teorema di Bernoulli; caratteristica manometrica della pompa;
prevalenza; accoppiamento al circuito esterno: punto di funzionamento e stabilità; regolazione
della pompa: strozzamento alla mandata, variazione di velocità angolare, riflusso; problemi di
innesco ed avviamento; cavitazione e quota massima di istallazione; pompe in parallelo ed in
serie: calcolo della caratteristica equivalente; equazioni per il calcolo del funzionamento in
similitudine.
9 Turbine idrauliche: Impianti motori idraulici per la produzione di energia elettrica: elementi
principali dell’impianto (condotta forzata, organi della regolazione, turbina, alternatore);
rendimenti caratteristici dell’impianto e potenze ottenibili; le tipologie di turbine idrauliche e la loro
classificazione: triangoli delle velocità; rendimenti e potenze; caratteristiche di funzionamento e
curve di regolazione, similitudine di funzionamento, scelta della macchina e diagramma di Balje.
9 Turbocompressori: lavoro interno e variazione del momento della quantità di moto: equazione di
Eulero; turbocompressore centrifugo ed assiale: triangoli di velocità, lavoro e grado di reazione;
turbocompressore centrifugo: caratteristica manometrica; triangoli di velocità; turbocompressore
assiale; triangoli di velocità e grado di reazione; similitudine di funzionamento, mappe di
funzionamento e scelta della macchina. punto di funzionamento di un turbocompressore e
stabilità; regolazione di un turbocompressore: laminazione all'aspirazione, laminazione mandata,
by-pass, variazione della velocità di rotazione, variazione dell’angolo di calettamento delle pale
del diffusore e della girante.
9 Turbine a vapore: Le turbine a fluido comprimibile: triangoli delle velocità di stadi assiali ad
azione e a reazione; condizioni ottime di funzionamento nel caso ideale e nel caso reale
(dissipazioni per attrito fluidodinamico); rendimenti e potenze.
9 Motori alternativi a combustione interna: cicli termodinamici di riferimento (Otto, Diesel), ciclo
indicato e pressione media indicata, rendimenti e consumo specifico, coefficiente di riempimento,
potenza e pressione media effettiva, sovralimentazione, curve caratteristiche di funzionamento.

La valutazione viene effettuata tramite una prova orale e/o scritta sulle seguenti
macroaree: Energetica: analisi energetica, sistemi per la produzione di potenza,
sistemi di conversione energetica. Macchine: caratteristiche generali,
turbomacchine, macchine volumetriche.
Le prove scritte consistono nella risoluzione commentata di alcuni quesiti e/o
esercizi numerici o teorici, anche con l’ausilio di strumenti informatici (durata
max 3 h) per ciascun modulo.
La prova orale è di 2 ÷ 3 domande aperte (durata max 30 min) per ciascun
modulo.
Obiettivo delle prove è la verifica delle conoscenze acquisite e della capacità di
critica, elaborazione e comunicazione.
La votazione finale è in trentesimi, eventualmente con lode.
A) Eccellente (30-30 e lode): Ottima conoscenza dei contenuti didattici; gli
studenti dovrebbero mostrare una elevata capacità di analisi e di sintesi e
dovrebbero essere in grado di applicare le loro conoscenze per risolvere
problemi di elevata complessità.
B) Ottimo (27-29): Ottima conoscenza dei contenuti dell’insegnamento e di
capacità di linguaggio; gli studenti dovrebbero mostrare capacità di analisi e di
sintesi ed essere in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi di
media e, in alcuni casi, anche di maggiore complessità.
C) Buono (24- 26): Buona conoscenza dei contenuti di insegnamento e di
capacità di linguaggio; gli studenti dovrebbero essere in grado di applicare le
conoscenze per risolvere i problemi di media complessità
D) Discreto (19-23): Media conoscenza dei contenuti di insegnamento, in alcuni
casi limitata alle tematiche principali; accettabile capacità di linguaggio e di
applicare le conoscenze acquisite in modo indipendente.
E) Sufficiente (18): Minima conoscenza dei contenuti didattici, spesso limitata
agli argomenti essenziali; modesta capacità di usare un linguaggio tecnico e di
applicare le conoscenze acquisite in modo indipendente.
F) Insufficiente (meno di 18): Non adeguata conoscenza dei contenuti essenziali
dell'insegnamento. Molto scarsa o nessuna capacità di linguaggio e di applicare
le conoscenze acquisite in modo indipendente.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Testi di riferimento/Textbook
1.(cid:9)Dispense del Docente, articoli e manuali distribuiti durante il corso.
2.(cid:9)T.J. Kotas, "The Exergy Method of Thermal Plant Analysis", Paragon Publishing, 2012, EAN: 9781908341891.
3.(cid:9)Cucumo MA, Kaliakatsos D, Marinelli V, “Energetica”, Pitagora Ed., 2006, ISBN 88-371-1625-X.
4.(cid:9)G. Lozza, "Turbine a Gas e Cicli Combinati", Esculapio Editore, 2020, ISBN 978-88-7488-934-1.
5.(cid:9)O. Acton, C. Caputo, "Impianti Motori", UTET, 1992, ISBN 88-02-04668-9.
Testi di utile consultazione/Useful books
1.(cid:9)F. Calise, M. Dentice D’Accadia, L. Vanoli, R. Vanoli, “Fondamenti di analisi exergetica”, Giapeto Editore, Napoli, 2018,
ISBN-10:8893260638, ISBN-13:978-8893260633
2.(cid:9)Negri Di Montenegro G, et al.: “Sistemi energetici e macchine a fluido” Vol. 1, Pitagora Ed. Bologna, 2009, ISBN
88-371-1761-2
3.(cid:9)Bianchi M, et al.: “Sistemi energetici - Complementi” Vol. 2, Pitagora Ed. Bologna, 2008, ISBN 88-371-1755-8
4.(cid:9)Bianchi M, et al.: “Sistemi energetici - Impatto ambientale” Vol. 3, Pitagora Ed. Bologna, 2008, ISBN 88-371-1754-X
5.(cid:9)Bejan A, Tsatsaronis G, Moran M: “Thermal design and optimization”, J. Wiley, 1996, ISBN: 978-0-471-58467-4
6.(cid:9)Eastop TD, McConkey A, “Applied Thermodynamics for Engineering Technologists”, 5th Ed., Pearson-Prentice Hall, 1993,
ISBN-10: 9780582091931, ISBN-13: 978-05820919315.
7.(cid:9)Kirillin VA, Sycev VV, Seyndlin AE: “Termodinamica Tecnica”, Ed. Riuniti/ MIR, 1980, ISBN-10: 8835920795ISBN-13:
978-8835920793.
8.(cid:9)Kreith F, “Principles of Sustainable Energy Systems” 2nd Ed., CRC Press, 2013, ISBN-10: 9781466556966,
ISBN-13:978-1466556966
TIPO DI ATTIVITA' B
AMBITO 83123-Ingegneria energetica
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 96
PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 54
DIDATTICHE ASSISTITE
Testi di utile consultazione/Useful books
1. Dispense del Docente, distribuite durante il corso.
2. Beccari Alberto, “Macchine”, CLUT Editore, 1993, ISBN: 9788879920339
3. Beccari Alberto, "Esercizi di macchine", CLUT Editore, 1986, ISBN: 9788879920438
4. G. Cornetti “Macchine termiche”, Ed. Il Capitello, Torino, 1994, ISBN: 9788842672883
5. G. Cornetti “Macchine idrauliche”, Ed. Il Capitello, Torino, 1994, ISBN: 9788842672876
TIPO DI ATTIVITA' B
AMBITO 83123-Ingegneria energetica
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 96
PERSONALE
NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 54
DIDATTICHE ASSISTITE

Acquisire i principi fondamentali dell’elettromagnetismo. Risolvere semplici
esercizi di elettrostatica, magnetostatica ed elettromagnetismo applicando i
principi fondamentali e le equazioni di Maxwell.

5 ARGOMENTO 1 - ELETTROSTATICA. Cariche elettriche. Isolanti e conduttori. Struttura elettrica della materia.
La legge di Coulomb. Campo elettrostatico. Campo elettrostatico prodotto da una distribuzione continua di
cariche. Linee di forza del campo elettrostatico. Moto di una carica in un campo elettrostatico. Flusso del
campo elettrostatico. La legge di Gauss. La divergenza del campo elettrostatico.
4 ARGOMENTO 2 - POTENZIALE ELETTROSTATICO. Tensione e potenziale. Energia potenziale elettrostatica.
Il campo come gradiente del potenziale. Superfici equipotenziali. Il rotore del campo elettrostatico. Il dipolo
elettrico. La forza su un dipolo elettrico.
4 ARGOMENTO 3 - CONDUTTORI E DIELETTRICI. Conduttori in equilibrio. Conduttore cavo. Schermo
elettrostatico. Condensatori. Collegamento di condensatori. Energia del campo elettrostatico. Dielettrici. La
costante dielettrica. Polarizzazione dei dielettrici.
4 ARGOMENTO 4 - CORRENTE ELETTRICA. Conduzione elettrica. Corrente elettrica. Corrente elettrica
stazionaria. Legge di Ohm. Resistori in serie e parallelo. Leggi di Kirchoff. Carica e scarica di un condensatore
attraverso un resistore.
2 ARGOMENTO 5 - CAMPO MAGNETICO. Interazione magnetica. Campo magnetico. Forza magnetica su una
carica in moto. Forza magnetica su un conduttore percorso da corrente. Momenti meccanici su circuiti piani.
Effetto Hall. Moto di una particella carica in un campo magnetico uniforme.
2 ARGOMENTO 6 - SORGENTI DEL CAMPO MAGNETICO. Campo magnetico prodotto da una corrente.
Azioni elettrodinamiche tra fili percorsi da corrente. Legge di Ampere. La legge di Gauss per il magnetismo.
4 ARGOMENTO 7- CAMPI ELETTRICI E MAGNETICI VARIABILI NEL TEMPO. Legge di Faraday. Campo
elettrico indotto. Autoinduzione, circuiti RL. Energia magnetica. Mutua induzione.
3 ARGOMENTO 8 - EQUAZIONI DI MAXWELL. Corrente di spostamento. Legge di Ampere-Maxwell. Le
equazioni di Maxwell. Le equazioni di Maxwell in forma differenziale. Onde elettromagnetiche (cenni ).

6 ARGOMENTO 1 - ELETTROSTATICA
3 ARGOMENTO 2 - POTENZIALE ELETTROSTATICO.
1 ARGOMENTO 3 - CONDUTTORI E DIELETTRICI.
4 ARGOMENTO 4 - CORRENTE ELETTRICA.
3 ARGOMENTO 5 - CAMPO MAGNETICO.
2 ARGOMENTO 6 - SORGENTI DEL CAMPO MAGNETICO.
5 ARGOMENTO 7- CAMPI ELETTRICI E MAGNETICI VARIABILI NEL TEMPO.
2 ARGOMENTO 8 - EQUAZIONI DI MAXWELL

L’esame consiste in due prove, una prova orale e una prova scritta. La
valutazione di entrambe e' in trentesimi. Il voto finale e' determinato tenendo
conto sia della prova scritta che della prova orale.
Obiettivo delle prove: verificare la conoscenza dei principi
dell’elettromagnetismo classico e dell’equazioni di Maxwell e della loro
applicazione nella risoluzione di problemi di elettrostatica, magnetostatica ed
elettromagnetismo. Verificare la capacita' di modellizzazione e di identificazione
degli elementi essenziali di un problema.
Tipologia delle prove: prova scritta ( problemi e/o esercizi a risposta simbolica o
numerica, chiusa o aperta ); il superamento della prova scritta (con una
valutazione non inferiore a 18/30) consente l'accesso alla prova orale
(discussione della prova scritta e domande su argomenti di carattere generale e/
o esercizi con riferimento ai testi consigliati). La prova orale deve essere
sostenuta nello stesso appello in cui e' stata superata la prova scritta..
Durata della prova scritta pari a due ore.
Durante la prova scritta non si possono usare libri di alcun tipo o appunti del
corso. E’ consentito l’uso di una calcolatrice.
CRITERI DI VALUTAZIONE
VOTO
da 28 a 30 - 30 e lode
RISULTATI DI APPRENDIMENTO
Livello complessivo: ottimo/eccellente.
Lo studente dimostra di aver raggiunto la maggior parte/tutti i risultati di
apprendimento previsti per il corso, come di seguito elencati.
CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE
Ottima/eccellente conoscenza e padronanza degli argomenti del corso
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Ottima/eccellente capacita' di applicazione delle proprie conoscenze per l'analisi
e la soluzione dei problemi proposti, con alto grado di autonomia, efficacia e con
elementi di originalita.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO,ABILITA' COMUNICATIVE,CAPACITA'
D'APPRENDIMENTO
Elevate/eccellenti capacita' logiche e analitiche per orientarsi e formulare giudizi,
anche in presenza di informazioni parziali su problematiche/applicazioni, anche
complesse, riguardanti ambiti disciplinari o interdisciplinari ad essi correlati.
Piene/eccellenti capacita' espositive e di argomentazione, ottima/eccellente
chiarezza e proprieta' di linguaggio.
Efficaci e articolate capacita' di rielaborazione delle conoscenze acquisite e di
collegamento multidisciplinare, a testimonianza di una piena capacita' di
intraprendere studi successivi o affrontare l'attivita' professionale con alto grado
di autonomia.
VOTO
da 24 a 27
RISULTATI DI APPRENDIMENTO
Livello complessivo: buono.
Lo studente dimostra di aver raggiunto la maggior parte/tutti i risultati di
apprendimento previsti per il corso, come di seguito elencati.
CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE
Buona conoscenza e padronanza degli argomenti del corso, con pochi e non
significativi errori, inesattezze o omissioni
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Buone capacita' di applicazione delle proprie conoscenze per l'analisi e la
soluzione dei problemi proposti, con adeguata autonomia ed efficacia.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO,ABILITA' COMUNICATIVE,CAPACITA'
D'APPRENDIMENTO
Buone/soddisfacenti capacita' logiche e analitiche per orientarsi e formulare
giudizi su problematiche/applicazioni, riguardanti ambiti disciplinari o
interdisciplinari ad essi correlati.
Buone capacita' espositive e di argomentazione, buona chiarezza e proprieta' di
linguaggio.
Buone/soddisfacenti capacita' di rielaborazione delle conoscenze acquisite e di
collegamento multidisciplinare, a testimonianza di una adeguata capacita' di
intraprendere studi successivi o affrontare l'attivita' professionale in modo
autonomo.
VOTO
da 18 a 23
RISULTATI DI APPRENDIMENTO
Livello complessivo: discreto/sufficiente.
Lo studente dimostra di aver raggiunto la maggior parte/tutti i risultati di
apprendimento previsti per il corso, come di seguito elencati.
CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE
Sufficiente/discreta conoscenza e padronanza degli argomenti del corso, anche
se con alcuni errori, inesattezze o lacune
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Sufficiente/discreta capacita' di applicazione delle proprie conoscenze per
l'analisi e la soluzione dei problemi proposti, anche se con limitata autonomia ed
efficacia.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO,ABILITA' COMUNICATIVE,CAPACITA'
D'APPRENDIMENTO
Accettabili capacita' logiche e analitiche per orientarsi e formulare giudizi anche
se incerti, parzialmente guidati e limitatamente a tematiche e applicazioni in
ambito disciplinare.
Sufficienti/discrete capacita' espositive e di argomentazione, chiarezza e
proprieta' di linguaggio.
Accettabili capacita' di rielaborazione delle conoscenze acquisite e di
collegamento multidisciplinare, che, se pur con qualche limite, possono
consentire di affrontare gli studi successivi o l'attivita' professionale in modo
sufficientemente autonomo.
VOTO
da 0 a 17
RISULTATI DI APPRENDIMENTO
Livello complessivo: insufficiente.
Lo studente dimostra di aver non raggiunto i risultati di apprendimento minimi
previsti per il corso, come di seguito dettagliato.
CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE
Insufficiente conoscenza e padronanza degli argomenti del corso, con molti
errori, inesattezze o gravi lacune
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Insufficiente capacita' di applicazione delle proprie conoscenze, tali da non
consentire di analizzare e risolvere i problemi proposti in modo accettabile;
mancanza di autonomia ed efficacia nell'approccio ai problemi proposti.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO,ABILITA' COMUNICATIVE,CAPACITA'
D'APPRENDIMENTO
Limitate capacita' logiche e analitiche, incapacita' di orientarsi e formulare
giudizi in ambito disciplinare.
Carenti capacita' espositive e di argomentazione, scarsa chiarezza e proprieta'
di linguaggio.
Inadeguate capacita' di rielaborazione delle conoscenze acquisite e di
collegamento multidisciplinare, tali da non permettere di proseguire gli studi o
affrontare l'attivita' professionale in modo sufficientemente autonomo.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Elementi di Fisica, Elettromagnetismo e onde"
III/2022, EdiSES, ISBN:883623027X
P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, "Fisica, Meccanica e Termodinamicavol", II/
2021, EdiSES, ISBN : 9798836230365.
D.J. Griffiiths, "Introduction to Electrodynamics", Fourth Edition, Cambridge
University Press,ISBN: 9781108420419
R.A. Serway, J.W. Jewett, "Fisica per Scienze ed Ingegneria, Volume 2", V/
2015.ISBN:9788879598248
M.Nigro, C. Voci, "Problemi di fisica generale. Elettromagnetismo -. Ottica",
1995 Libreria Cortina.ISBN: 9788877840455
F.Porto, G.Lanzalone, I.Lombardo, "Problemi di Fisica Generale,
Elettromagnetismo e Ottica, 2017 EdiSES,ISBN:9788879598378

Vengono poste le basi per le applicazioni di: Meccanica dei Fluidi,
Termodinamica, Termocinetica, e Psicrometria. Scopo del corso, oltre allo
studio della teoria, è l’acquisizione di una certa familiarità con le più comuni e
semplici tecniche di calcolo. A ciò tendono le esercitazioni, alle quali si
raccomanda di aggiungere lo svolgimento di esercizi anche con l’aiuto dei testi
consigliati.

10 Introduzione al Corso
TERMODINAMICA APPLICATA
Definizione di grandezze e concetti fondamentali: Sistema e stato termodinamico; equilibrio, processi e
trasformazioni. Equazione di bilancio di una proprietà estensiva. Pressione, densità e temperatura. Le
sostanze pure: cambiamenti di stato, equazioni di stato dei gas, gas ideali, proprietà delle miscele di liquido e
vapore, calori specifici.
10 Trasformazioni fondamentali. Energia, calore, lavoro: lavoro delle forze esterne e delle forze interne. Il lavoro di
attrito nei fluidi. Primo principio: Enunciato generale. Energia interna, entalpia: Bilanci di energia. Secondo
principio: Enunciato generale. entropia, reversibilità e irreversibilità. Diseguaglianza di Clausius; equazioni di
Gibbs; Relazioni di Maxwell.
8 Sistemi di conversione dell’energia. Ciclo ideale di Carnot. Il teorema di Carnot. Temperatura termodinamica.
Macchine motrici e operatrici. I cicli dei motori a vapore e a gas. I cicli inversi a vapore. Pompe di calore.
2 PSICROMETRIA
Miscele di gas ideali. Grandezze psicrometriche, diagrammi termodinamici dell'aria umida. Trasformazioni
psicrometriche. Misura dell’umidità. UTA e impianti di condizionamento.
8 TRASMISSIONE DEL CALORE
Introduzione ai modi di trasmissione del calore. La conduzione termica: Postulato e legge di Fourier.
Conduttività termica. Applicazioni a problemi in regime stazionario monodimensionale con e senza
generazione di calore. Conduzione in regime transitorio. Metodi numerici di risoluzione.
4 La convezione. Proprietà dei fluidi. I tipi di deflusso. Strati limite delle velocità e delle temperature. La legge di
Newton nella convezione. Convezione termica, forzata e naturale, nel deflusso interno ed esterno. I principali
numeri adimensionali e loro significato fisico. Le principali correlazioni tra numeri adimensionali. Ebollizione e
condensazione.
5 Irraggiamento. Grandezze caratteristiche, Coefficienti di assorbimento, riflessione e trasmissione. Il corpo nero.
Corpi grigi. Emissività. Scambio di energia per irraggiamento tra corpi neri e grigi, fattori di vista. Meccanismi
combinati di scambio termico.
5 Reti di resistenze termiche. Alettature, distribuzione di temperature e di flusso termico, efficienza dell’alettatura.
Scambiatori di calore. Scambiatore di calore a doppio tubo. Tipologie. Calcolo dell'andamento della
temperatura dei fluidi. I metodi di dimensionamento della differenza di temperatura media logaritmica ed
efficienza-NTU. Misure termotecniche.
2 MECCANICA DEI FLUIDI
Statica dei fluidi, Misure di pressione, forze idrostatiche, il teorema di Bernoulli e sue applicazioni, fluidi
comprimibili, flussi interni ed esterni, perdite di carico.

24 Esercitazioni sulle tematiche trattate

3 Attività di laboratorio sugli argomenti del Corso

La valutazione viene effettuata tramite una prova in itinere e da un esame di
profitto consistente in una prova scritta e/o orale sulle seguenti macroaree:
termodinamica, trasmissione del calore, psicrometria, meccanica dei fluidi
Le prove scritte consistono: nella somministrazione di un questionario con
domande a risposta multipla o calcolata con max 15 domande; nella risoluzione
commentata di 2 o 3 esercizi numerici o teorici (durata max della prova 3 h). La
prova orale è di max 3 domande aperte (durata max 0.75 h).
Obiettivo delle prove è la verifica delle conoscenze acquisite e della capacità di
critica, elaborazione e comunicazione.
La votazione finale è in trentesimi, eventualmente con lode.
A) Eccellente (30-30 e lode): Ottima conoscenza dei contenuti didattici; gli
studenti dovrebbero mostrare una elevata capacità di analisi e di sintesi e
dovrebbero essere in grado di applicare le loro conoscenze per risolvere
problemi di elevata complessità.
B) Ottimo (27-29): Ottima conoscenza dei contenuti dell’insegnamento e di
capacità di linguaggio; gli studenti dovrebbero mostrare capacità di analisi e di
sintesi ed essere in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi di
media e, in alcuni casi, anche di maggiore complessità.
C) Buono (24- 26): Buona conoscenza dei contenuti di insegnamento e di
capacità di linguaggio; gli studenti dovrebbero essere in grado di applicare le
conoscenze per risolvere i problemi di media complessità
D) Discreto (19-23): Media conoscenza dei contenuti di insegnamento, in alcuni
casi limitata alle tematiche principali; accettabile capacità di linguaggio e di
applicare le conoscenze acquisite in modo indipendente.
E) Sufficiente (18): Minima conoscenza dei contenuti didattici, spesso limitata
agli argomenti essenziali; modesta capacità di usare un linguaggio tecnico e di
applicare le conoscenze acquisite in modo indipendente.
F) Insufficiente (meno di 18): Non adeguata conoscenza dei contenuti essenziali
dell'insegnamento. Molto scarsa o nessuna capacità di linguaggio e di applicare
le conoscenze acquisite in modo indipendente.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Testi di utile consultazione/Useful books
(Disponibili anche in Biblioteca-Availables also in Library)
0. Dispense fornite dal Docente/Booklets
1. Giuseppe Rodonò, Ruggero Volpes: “Fisica tecnica: Vol. 1 Trasmissione del
calore. Moto dei fluidi”, Aracne editrice, Roma, 2011, ISBN-13:
978-8854843608;
2. Giuseppe Rodonò, Ruggero Volpes: “Fisica tecnica: Vol. 2: Termodinamica”,
Aracne editrice, Roma, 2011, ISBN-13: 978-8854844728;
3. Yunus A. Çengel, Afshin J. Ghajar: “Heat and Mass Transfer: Fundamentals
and Applications" 6th Ed., Kindle Edition, McGraw-Hill Higher Education,
ISBN-13: 978-0073398198;
4. “Dati per la Fisica Tecnica”, a cura di Giuseppe Rodonò e Ruggero Volpes,
Università degli Studi di Palermo, Dipartimento di Energetica, Palermo, 2000
(disponibile sul portale del Corso);
5. Gino Parolini, Andrea Del Monaco, Donato Maria Fontana: “Fondamenti di
fisica tecnica”, UTET, Torino, 1983, ISBN-13 : 978-8802036960
6. G. Cesini, G. Latini, F. Polonara: “Fisica tecnica”, CittàStudi Edizioni, 2017,
ISBN-13 : 978-8825174038
7. Frank Kreith, “Principi di trasmissione del calore”, (curr. Alfano G.; Naso V.),
Liguori Editore, Napoli, 1975, ISBN-13978-8820703561: :
8. Stefano Bergero, Paolo Cavalletti, Anna Chiari: “Problemi di Fisica Tecnica:
100 esercizi svolti e ragionati”, Dario Flaccovio, Palermo, 2014, ISBN:
978-8857902791
9. Giustina Casagrande, Ettore Lanzarone, Luca D. Marocco, "Esercizi di fisica
tecnica", Pitagora, 2020, ISBN-13: 978-8837112158

Il corso ha come obiettivo quello di fornire le conoscenze scientifiche di base ed
abilità pratiche sulle tecnologie energetiche per la conversione di fonti
energetiche rinnovabili.
In particolare in una prima fase si affrontano i temi generali della sostenibilita'
dello sviluppo e delle implicazioni a scala macro sul piano ambientale ed
economico.
Successivamente, per ogni fonte rinnovabile oggetto di studio, si analizzeranno i
fenomeni fisici che concorrono alla disponibilita' della risorsa, alla sua
quantificazione spazio-temporale anche secondo modelli statistici/matematici.
Si analizzeranno poi in dettagli le tecnologie disponibili per lo sfruttamento delle
risorse, approfondendo aspetti costruttivi, di funzionamento, manutenzione,
costo, redditività.
Al termine del corso lo studente sara' in grado di comprendere potenzialita' e
limiti delle diverse tecnologie, valutare la consistenza della risorsa disponibile in
un sito e, per alcune specifiche applicazioni, dimensionare mediante l'uso di
software semplificati, un impianto ed effettuare una analisi di pre-fattibilita'
tecnico-economica della soluzione proposta.

6 Concetti Introduttivi. Fonti energetiche e produzione di energia. Il bilancio energetico della Terra. Il ciclo del
carbonio. Effetto serra. Correlazione tra Energia, Ambiente e Sviluppo. Classificazione delle tecnologie delle
fonti rinnovabili. La legislazione in campo energetico ed ambientale. Regolamentazione dei mercati
dell’energia in Italia. Elementi di analisi economica applicata agli impianti da fonti rinnovabili. Sostenibilita' delle
fonti energetiche.
15 Energia Eolica. Elementi di climatologia. Caratteristiche del vento, distribuzione di frequenza (legge di Weibull),
profilo verticale della velocita. Massima potenza di una turbina eolica, limite di Betz. Convertitori eolici a
resistenza e a portanza. Coefficiente di potenza di una turbina eolica. Aspetti costruttivi e di controllo della
turbina. Applicazioni per utenze isolate, parchi eolici e siti off-shore. Produzione annua di energia elettrica.
Costo di installazione e redditivita' . Impatto ambientale delle turbine eoliche.
15 Energia Solare. Valutazione della radiazione globale al suolo. Tecnologie solari termiche per riscaldamento,
raffrescamento e produzione di energia elettrica. Bilancio termico di un collettore e suo rendimento (legge di
Bliss). Schemi impiantistici ed elementi di dimensionamento.
Tecnologie di conversione fotovoltaica. Tipologie di celle, schemi impiantistici, elementi di dimensionamento e
stime preliminari di produttività.
4 Produzione e conversione dell'idrogeno a fini energetici. Elettrolisi, celle a combustibile, combustione. Bilanci
energetici ed ambientali.
9 Energia Idroelettrica. Caratterizzazione delle risorse idriche e valutazione del loro potenziale. Cenni di
idraulica. Generalita' e classificazione degli impianti idraulici. Impianti ad acqua fluente e a bacino. Impianti di
accumulo e di pompaggio. Prestazioni e caratteristiche costruttive. Opere idrauliche e apparecchiature
elettromeccaniche. Costo di installazione e redditivita. Impatto ambientale delle centrali idroelettriche
9 Energia Geotermica. Struttura della terra. Classificazione e stima delle risorse. La produzione di energia
elettrica; uso diretto del calore, pompe di calore. Impianti a vapore dominante con e senza condensatore.
Impianti ad acqua dominante con stadio di flash singolo e doppio.
9 Energia dalle Biomasse. Classificazione, disponibilita' e utilizzi attuali delle biomasse. Produzione di
combustibili derivati (pellet, biodiesel, biogas, etc.) e relative tecnologie (digestione anaerobica, gassificazione,
pirolisi, trattamenti chimici). Le tecnologie di conversione energetica delle biomasse. Produzione di energia
elettrica ed energia termica mediante combustione diretta. Impianti a vapore, caldaie a biomasse e tecnologie
innovative. Aspetti ambientali, economici e sociali dall’impiego delle biomasse.

7 Energia Eolica - Valutazione delle potenzialità di un sito e scelta preliminare della turbina e del layout di
impianto mediante l'impiego di software e fogli elettronici
7 Energia Solare - Valutazione, mediante software semplificati, della producibilità di un impianto fotovoltaico.
Dimensionamento preliminare di un impianto solare termico.

La verifica dell'apprendimento e' funzionale alla verifica del raggiungimento, per
ciascuno dei candidati, degli obiettivi formativi del corso.
Sono previste due prove in itinere facoltative relative agli argomenti svolti
durante il corso, ciascuna con lo stesso peso ai fini della valutazione finale.
Le prove prevedono almeno dieci domande ciascuna con risposta chiusa o
aperta. Si verifichera' la conoscenza di base (mediante domande teoriche), la
padronanza di linguaggio e l'abilita' comunicativa (mediante l'articolazione delle
risposte aperte), la capacita' di relazionare i concetti teorici ai problemi
applicativi (mediante la risoluzione di problemi specifici).
La prova finale, in forma orale, dovra' essere sostenuta dagli studenti che non
hanno superato una o entrambe le prove scritte o che intendano migliorare la
valutazione proposta per esse (anche solo una delle due). Essa vertera' sugli
argormenti relativi alla/e prove risultate insufficienti e/o insoddisfacenti o, in caso
di non svolgimento di alcuna delle suddette prove, sugli argomenti del
programma svolti durante le lezioni frontali.
Valutazione Voto (accertato mediante le prove scritte e/o l'orale)
Eccellente 30 - 30 e lode: Ottima conoscenza degli argomenti, ottima proprieta'
di linguaggio e comunicativa, buona capacita' analitica, lo studente e' in grado di
applicare le
conoscenze per risolvere i problemi proposti.
Molto buono 26 - 29: Buona padronanza degli argomenti, piena proprieta' di
linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i
problemi proposti.
Buono 24 - 25: Conoscenza di base dei principali argomenti, discreta proprieta'
di linguaggio, con limitata capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
alla soluzione dei problemi proposti.
Soddisfacente 21 – 23: Non ha piena padronanza degli argomenti principali
dell’insegnamento ma ne possiede le
conoscenze, soddisfacente proprieta' linguaggio, scarsa capacita' di applicare
autonomamente le conoscenze acquisite.
Sufficiente 18 – 20: Minima conoscenza di base degli argomenti principali
dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o nulla capacita' di
applicare autonomamente le conoscenze acquisite.
Insufficiente: Non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli
argomenti trattati nell'insegnamento
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Bent Sorensen, Renewable Energy, Academic Press, 4th Edition, ISBN:
9780123750259
Materiale didattico fornito dal docente (Slides, reports and other written texts
provided by the teacher)

Sviluppo delle conoscenze e dell’intuito professionale nel campo
dell’elettromagnetismo stazionario applicato all'ingegneria industriale.
Capacita' di risolvere circuiti lineari in qualunque regime e di eseguire bilanci di
potenza e valutazione del rendimento elettrico.

18 I modelli analitici e circuitali del campo elettromagnetico, per l’analisi in regime stazionario, quasi stazionario e
dinamico in mezzi lineari.
25 Principi, teoremi e metodi per l’analisi dei circuiti elettrici lineari in regime stazionario, in transitorio ed in regime
periodico sinusoidale, nel dominio del tempo e nel dominio della frequenza. Impiego della trasformata di
Laplace.
10 Funzioni di rete. Caratterizzazione del comportamento filtrante di circuiti passivi. Caratterizzazione dei circuiti 2-
porte.
6 Materiali magnetici; circuiti magnetici.
4 Fenomeni d'induzione, azioni elettrodinamiche e principi di funzionamento dei convertitori elettromeccanici.
6 I sistemi trifase: proprieta' e metodi generali di analisi.

22 Applicazione dei metodi di analisi dei circuiti elettrici lineari nel dominio del tempo ed in regime sinusoidale.

9 Funzioni di rete; condizioni di risonanza e caratterizzazione del comportamento filtrante di circuiti passivi.
Caratterizzazione dei circuiti 2-porte. Applicazioni relative alla trasformata di Laplace per l’analisi di circuiti
lineari dinamici.
3 Analisi dei circuiti magnetici.
2 Fenomeni d'induzione, azioni elettrodinamiche e principi di funzionamento dei convertitori elettromeccanici.
3 Analisi di circuiti trifase.

La valutazione dell'apprendimento e' effettuata attraverso una prova finale
scritta, strutturata sia con esercizi a risoluzione numerica che con domande a
risposta aperta. Il superamento della prova scritta, alla quale viene attribuita una
votazione >=18/30, consente all'allievo il successivo accesso ad un breve
colloquio (volto a completare l'accertamento del raggiungimento dei risultati
attesi) nel quale saranno oggetto di discussione sia quanto riportato
nell'elaborato di cui sopra, che quanto riportato nelle esercitazioni svolte durante
il corso e raccolte dall'allievo in un unico file/fascicolo, anche in forma
esclusivamente digitale. In aggiunta a quanto sopra, potranno essere formulate,
da parte della Commissione d'esame, domande aggiuntive su uno o più
argomenti svolti durante il corso. Alla fine del colloquio il voto attribuito alla
prova scritta potrà essere confermato o modificato in relazione alle risultanze
del colloquio stesso. La prova scritta giudicata insufficiente preclude il
completamento dell'esame e l'allievo dovrà ripetere la prova stessa.
Potrà essere prevista anche una prova in itinere in forma strutturata, da
svolgersi alla fine del primo modulo. Essa ha lo scopo di avviare azioni di
autocontrollo del processo cognitivo, tese alla verifica della stabilita' temporale,
di breve e medio periodo, dello stesso.
La prova finale viene sostenuta dallo studente alla fine del ciclo di lezioni ed
esercitazioni, in uno degli appelli d'esame previsti nel calendario didattico del
Dipartimento di Ingegneria.
La prova finale scritta puo' essere sostenuta in un qualsiasi appello della
sessione d’esame attiva senza vincolo alcuno in ordine alla possibilita' di
ripetizione della prova stessa. Il successivo colloquio di completamento della
prova, viene sostenuto in uno dei giorni immediatamente successivi alla
svolgimento della prova scritta, con riferimento all'appello attivo. La prova scritta
superata puo' comunque essere utilizzata per sostenere il colloquio conclusivo
in un qualunque appello della sessione d’esame attiva. Conclusa la sessione
d’esame senza aver sostenuto il successivo colloquio, qualunque prova scritta
superata non puo' essere piu' utilizzata in un’altra sessione.
Come già sottolineato, la prova scritta viene valutata tramite voto in trentesimi. I
criteri di valutazione sono descritti di seguito.
Voto: 28-30 (ottima conoscenza e capacita' di comprensione degli argomenti,
ottima capacita' di analisi e di sintesi, lo studente possiede ottime capacita' di
applicare le conoscenze acquisite per risolvere i problemi proposti).
Voto: 25-27 (buona conoscenza e capacita' di comprensione degli argomenti,
buona capacita' di analisi e di sintesi, lo studente possiede buone capacita' di
applicare le conoscenze acquisite per risolvere i problemi proposti).
Voto: 21-24 (discreta conoscenza e capacita' di comprensione degli argomenti,
discreta capacita' di analisi e di sintesi, lo studente possiede discrete capacita'
di applicare le conoscenze acquisite per risolvere i problemi proposti).
Voto: 19-20 (sufficiente conoscenza e capacita' di comprensione degli
argomenti, sufficiente capacita' di analisi e di sintesi, lo studente possiede
sufficiente capacita' di applicare le conoscenze acquisite per risolvere i problemi
proposti).
Voto: 18 (minima conoscenza e capacita' di comprensione degli argomenti,
minima capacita' di analisi e di sintesi, lo studente possiede una capacita' di
applicare le conoscenze acquisite per risolvere i problemi proposti appena
sufficiente).
Giudizio: insufficiente (insufficiente conoscenza e capacita' di comprensione
degli argomenti, insufficiente capacita' di analisi e di sintesi, lo studente non ha
acquisito la capacita' di applicare le conoscenze acquisite per risolvere i
problemi proposti).
Il successivo colloquio risulta superato se viene attribuito un voto >=18/30. I
criteri di valutazione sono descritti di seguito.
Voto: 30 e lode (l'allievo possiede ottima conoscenza e capacita' di
comprensione degli argomenti, ottime capacita' di applicare le conoscenze
acquisite, si esprime con ottima proprieta' di linguaggio e dimostra piena
autonomia di giudizio, ha piena consapevolezza e piena capacita' critica di
analisi e sintesi degli aspetti teorici ed applicativi dell'insegnamento,
dimostrando di avere la capacita' di intraprendere studi successivi con piena
autonomia).
Voto: 28-30 (l'allievo possiede ottima conoscenza e capacita' di comprensione
degli argomenti, ottime capacita' di applicare le conoscenze acquisite, si
esprime con buona proprieta' di linguaggio e dimostra buona autonomia di
giudizio, ha buona consapevolezza e buona capacita' critica di analisi e sintesi
degli aspetti teorici ed applicativi dell'insegnamento, dimostrando di avere la
capacita' di intraprendere studi successivi con buona autonomia).
Voto: 25-27 (l'allievo possiede buona conoscenza e capacita' di comprensione
degli argomenti, buona capacita' di applicare le conoscenze acquisite, si
esprime con discreta proprieta' di linguaggio e dimostra discreta autonomia di
giudizio, ha discreta consapevolezza e discreta capacita' critica di analisi e
sintesi degli aspetti teorici ed applicativi dell'insegnamento, dimostrando di
avere la capacita' di intraprendere studi successivi con discreta autonomia).
Voto: 21-24 (l'allievo possiede una piu' che sufficiente conoscenza e capacita' di
comprensione degli argomenti, una piu' che sufficiente capacita' di applicare le
conoscenze acquisite, si esprime con sufficiente proprieta' di linguaggio e
dimostra una piu' che sufficiente autonomia di giudizio, ha una piu' che
sufficiente consapevolezza e una piu' che sufficiente capacita' critica di analisi e
sintesi degli aspetti teorici ed applicativi dell'insegnamento, dimostrando di
avere la capacita' di intraprendere studi successivi con autonomia piu' che
sufficiente).
Voto: 18-20 (l'allievo possiede una sufficiente conoscenza e capacita' di
comprensione degli argomenti, una sufficiente capacita' di applicare le
conoscenze acquisite, si esprime con sufficiente proprieta' di linguaggio e
dimostra una sufficiente autonomia di giudizio, ha una sufficiente
consapevolezza e una sufficiente capacita' critica di analisi e sintesi degli aspetti
teorici ed applicativi dell'insegnamento, dimostrando di avere la capacita' di
intraprendere studi successivi con sufficiente autonomia).
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Testi consigliati

• G. Chitarin, F. Gnesotto, M. Guarnieri, A. Maschio, A. Stella: “Elettrotecnica 1 -
  Principi” – Societa' Editrice Esculapio, 2017, ISBN 9788893851893
• R Perfetti: “Circuiti elettrici” - Zanichelli, 2012 ISBN: 9788808178886
• M. Repetto, S. Leva: “Elettrotecnica - Elementi di teoria ed esercizi” –
  CittaStudi Edizioni, II Ed. 2018. ISBN: 8825174217
• D.J. Griffiths: “Introduction to Electrodynamics” – Cambridge University Press,
  2017. ISBN: 9781108420419
• Esercitazioni proposte dal docente, disponibili sul portale studenti unipa.
  English textbook
• A. R. Hambley: “Elettrotecnica” – Pearson - Prentice Hall, IV Ed. 2013. ISBN:
  9788871925561
  ---
• Bagatin, Chitarin, Desideri, Dughiero, Gnesotto, Guarnieri, Maschio: Esercizi di
  Elettrotecnica - reti elettriche - Societa' Ed. Esculapio, 2013. ISBN: 8874885806
• Geri, Maccioni: Raccolta di esercizi d'esame di Elettrotecnica - Societa' Ed.
  Esculapio, 2013. ISBN: 8874886063
• Liberatore, S. Manetti, M.C. Piccirilli, A. Reatti: "Circuiti elettrici ed elettronici -
  Esercizi commentati e risolti" – Progetto Leonardo, Bologna, 2003. ISBN:
  8874880782
  ---
• C. Desoer, E. Kuh: "Fondamenti di teoria dei circuiti" - Edizioni Franco Angeli,
  2001. ISBN-13: 9788820427566
• M. Guarnieri, G. Malesani: Elettromagnetismo Stazionario e quasi stazionario -
  Ed. Progetto Padova, 2002. ISBN: 9788887331127

Obiettivo primario del corso e' fornire le cognizioni di base della meccanica del
continuo e dei materiali unitamente ad elementi della teoria delle strutture,
sviluppati nella specifica attinenza al settore applicativo della ingegneria chimica
e dei materiali. Nella formulazione dei presupposti teorici (meccanica del
continuo, teoria della trave) si cerca pertanto di mettere a fuoco le relazioni
fondamentali: equilibrio, congruenza, principio dei lavori virtuali, equazioni di
legame. In vista delle applicazioni, la teoria della trave viene ampiamente
sviluppata in una specifica parte del corso di lezione; mentre, in parallelo, il
corso di esercitazione sviluppa gli aspetti numerico-applicativi di semplici sistemi
strutturali.
Il corso si pone da un punto di vista metodologico come uno snodo essenziale
fra gli insegnamenti di base (matematica, geometria, fisica) di cui impiega lo
stesso rigore formale, e gli insegnamenti strettamente ingegneristici relativi alla
progettazione e verifica di resistenza dei materiali e delle strutture.
La verifica finale che si sviluppa secondo una prova scritta ed un colloquio orale
nelle quali lo studente deve dimostrare di aver appreso i concetti fondamentali
introdotti e di aver conseguito un adeguato livello di conoscenza degli argomenti
specifici. Lo studente deve inoltre dimostrare di saper utilizzare autonomamente
gli strumenti forniti cimentandosi nella risoluzione di problemi semplici ma
paradigmatici di casi strutturali. Il meccanismo di apprendimento si fonda sul
coinvolgimento diretto dello studente in esercitazioni pratiche tenute in aula, ove
vengono risolti insieme al docente degli esercizi applicativi sugli argomenti
trattati nelle lezioni teoriche.

2 A. TEORIA DELLE STRUTTURE
1A. Introduzione
Tematiche e finalita' della meccanica dei materiali e delle strutture
3 2A. Sistemi rigidi
Cinematica, configurazioni ammissibili, Teorema di Eulero; Vincoli, molteplicita' statica, cinematica e
classificazione; Reazione dei vincoli; Equazioni cardinali della statica; Principio dei lavori virtuali per le
condizioni di equilibrio
2 3A. Sistemi di travi
Classificazione cinematica delle strutture; Classificazione statica (isostaticita, iperstaticita' e labilita),
Sollecitazioni per strutture formate da travi, Lavoro ed energia, Principio dei Lavori virtuali
2 4A. Geometria delle Aree
Momenti del primo ordine, teorema del trasporto, baricentro, momenti del secondo ordine, ellisse centrale di
inerzia,
Studio di sezioni semplici e complesse
3 5A. Risoluzione di strutture isostatiche
Reazioni dei vincoli interni ed esterni, diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione, Sforzo Normale,
Taglio e Momento Flettente.
Applicazione del principio dei lavori virtuali per la ricerca di reazioni e sollecitazioni
2 6A. Teoria Tecnica della Trave
Caratteristiche di sollecitazione e di deformazione per travi inflesse.
Equazioni indefinite di equilibrio per travi inflesse e condizioni al contorno. Ipotesi di conservazione piana delle
sezioni e equazioni di congruenza. Relazione costitutiva per travi inflesse.
2 7A. Risoluzione di strutture iperstatiche
Metodo delle forze e incognite iperstatiche, Lavoro interno, Metodo di Muller-Breslau.,
6 B. MECCANICA DEI SOLIDI DEFORMABILI
1B. Statica
Solido continuo. Equilibrio globale, definizione vettore tensione; Decomposizione del vettore tensione,
componente normale e tangenziale; Componenti cartesiane della tensione e matrice delle tensioni; Simmetria
delle matrice delle tensioni; Relazione di Cauchy; Direzioni, piani e tensioni principali; Invarianti della matrice
tensione; Classificazione degli stati di tensione (cubico cilindrico e idrostatico) Stato piano di tensione, tensioni
normali e tangenziali massime, Rappresentazione del Mohr, Equazioni indefinite di equilibrio e equazioni di
equilibrio sul contorno libero
3 2B. Cinematica
Deformazioni e vincolo di continuita; Analisi della deformazione nell’intorno di un punto (linearizzazione);
Decomposizione del vettore gradiente di spostamento; Matrice della deformazione;
Deformazione longitudinale, angolare (scorrimento) e moto rigido;
Deformazione volumetrica e deviatorica; Direzioni principali e deformazioni principali; Stato di deformazione
triassiale, piano e monoassiale. Equazioni di congruenza
3 3B. Relazioni costitutive elastico-lineare
Solido omogeneo ed isotropo; Prova monoassiale ed elasticita' lineare; Modulo elastico longitudinale, a taglio e
coefficiente di Poisson; Equazioni costitutive in forma diretta ed inversa; Effetto delle variazioni termiche; solidi
ortotropi; Problema lineare elastico ed equazioni di Navier;
1 4B. Cenni su criteri di resistenza
Materiali fragili e duttili; Criterio della massima tensione principale; Criterio della massima deformazione;
Criterio di Tresca e di von Mises.
3 C. PRBLEMA DI DE SAINT VENANT PER TRAVI
1C. Generalita
Problema di de Saint Venant; Travi spaziali e travi piane ad asse rettilineo; Sezione trasversale e
caratteristiche di sollecitazione;
Equazioni di congruenza e di equilibrio;
2 2C. Sforzo normale
Stato di deformazione uniforme e distribuzione delle tensioni,
Variazioni uniformi della temperatura, Deformabilita' e rigidezza assiale, Equazione differenziale dell’equilibrio
e condizioni al contorno, Esempi di travi isostatiche, iperstatiche.
3 3C. Flessione semplice
Teoria di Bernoulli-Navier; Stato di deformazione e curvatura flessionale, Distribuzione delle tensioni e asse
neutro; Rigidezza e deformabilita' flessionale; Equazioni differenziali di equilibrio e condizioni al contorno;
Equazione differenziale della linea elastica;
Travi composte.
2 4C. Presso-flessione
Presso-flessione retta e deviata; Distribuzione delle tensioni e asse neutro; Verifiche di sezioni con due assi o
con un asse di simmetria
2 5C. Flessione deviata e presso-flessione deviata
Sforzo normale eccentrico e piano di sollecitazione; Distribuzione degli sforzi e asse neutro; Nocciolo centrale
di inerzia di una sezione, Verifiche di sezioni.
2 6C. Taglio
Tensioni tangenziali e sforzo di taglio; Equilibrio e stato di deformazione delle sezioni; Equazione di Jourawsky;
Rigidezza e deformabilita' a taglio; Verifica di sezioni a semplice e a doppio asse di simmetria.
2 7C. Torsione
Cinematica della deformazione di travi con sezione a simmetria polare; Distribuzione degli scorrimenti e delle
tensioni tangenziali;
Rigidezza e deformabilita' torsionale; Travi con sezione a pareti sottili e relazione di Bredt;

2 A. ANALISI STRUTTURALE
1A. Esercizi ed Applicazioni sui Sistemi rigidi
Cinematica, configurazioni ammissibili, Teorema di Eulero; Vincoli, molteplicita' statica, cinematica e
classificazione; Reazione dei vincoli; Equazioni cardinali della statica; Principio dei lavori virtuali per le
condizioni di equilibrio.
6 2A. Esercizi ed Applicazioni sui Sistemi di travi
Classificazione cinematica delle strutture; Classificazione statica (isostaticita, iperstaticita' e labilita),
Sollecitazioni per strutture formate da travi, Lavoro ed energia, Principio dei Lavori virtuali
2 3A. Esercizi ed Applicazioni sulla Geometria delle Aree
Momenti del primo ordine, teorema del trasporto, baricentro, momenti del secondo ordine, ellisse centrale di
inerzia. Studio di sezioni semplici e complesse
6 4A. Risoluzione di strutture isostatiche
Reazioni dei vincoli interni ed esterni, diagrammi delle caratteristiche della sollecitazione, Sforzo Normale,
Taglio e Momento Flettente. Applicazione del principio dei lavori virtuali per la ricerca di reazioni e
sollecitazioni.
1 5A. Esercizi ed Applicazioni sulla Teoria Tecnica della Trave
Equazioni indefinite di equilibrio per travi inflesse e condizioni al contorno. Ipotesi di conservazione piana delle
sezioni e equazioni di congruenza.
6 6A. Risoluzione di strutture iperstatiche:
metodo delle forze e incognite iperstatiche, Lavoro interno, Principio dei lavori virtuali,
Teoremi energetici:
Clapeyron, Betti e Maxwell. Applicazioni e risoluzione di strutture iperstatiche
2 B. MECCANICA DEI SOLIDI DEFORMABILI
1B. Esercizi ed Applicazioni di Statica del continuo
Vettore tensione; Decomposizione del vettore tensione, componente normale e tangenziale; Componenti
cartesiane della tensione e matrice delle tensioni; Direzioni, piani e tensioni principali; Invarianti della matrice
tensione; Stato piano di tensione, tensioni normali e tangenziali massime, Rappresentazione del Mohr.
2 C. PRBLEMA DI DE SAINT VENANT PER TRAVI
1C. Esercizi ed Applicazioni per travi soggette a Sforzo normale Stato di deformazione uniforme e distribuzione
delle tensioni, Variazioni uniformi della temperatura, Deformabilita' e rigidezza assiale, Equazione differenziale
dell’equilibrio e condizioni al contorno, Esempi di travi isostatiche, iperstatiche.
Travature reticolari piane.
2 2C. Esercizi ed Applicazioni per travi soggette a Flessione semplice
Teoria di Bernoulli-Navier; Stato di deformazione e curvatura flessionale, Distribuzione delle tensioni e asse
neutro; Rigidezza e deformabilita' flessionale; Equazioni differenziali di equilibrio e condizioni al contorno;
Equazione differenziale della linea elastica; Travi composte; Cenni alla teoria di Timoshenko; Applicazioni a
semplici travi vincolate isostaticamente e iperstaticamente.
1 3C. Esercizi ed Applicazioni per travi soggette a Presso-flessione retta e deviata; Distribuzione delle tensioni e
asse neutro; Verifiche di sezioni con due assi o con un asse di simmetria.
2 4C. Esercizi ed Applicazioni per travi soggette a Flessione deviata e presso-flessione deviata
Sforzo normale eccentrico e piano di sollecitazione; Distribuzione degli sforzi e asse neutro; Nocciolo centrale
di inerzia di una sezione, Verifiche di sezioni.
2 5C. Esercizi ed Applicazioni per travi soggette a Taglio
Tensioni tangenziali e sforzo di taglio; Equilibrio e stato di deformazione delle sezioni; Equazione di Jourawsky;
Rigidezza e deformabilita' a taglio; Verifica di sezioni a semplice e a doppio asse di simmetria
2 6C. Esercizi ed Applicazioni per travi soggette a Torsione.
Travi con sezione a simmetria polare; Distribuzione degli scorrimenti e delle tensioni tangenziali; Applicazioni
a trivi iso e iper-statiche; Travi con sezione a pareti sottili e relazione di Bredt;

La verifica dell’apprendimento avviene attraverso esame finale, che accerta
l’acquisizione delle conoscenze e delle abilita' attese tramite lo svolgimento di
due prove scritte (da volgere senza l'aiuto di appunti o libri), e di una successiva
prova orale.
Lo studente dovra' dimostrare padronanza dei concetti chiave, capacita'
applicative e comunicative inerenti gli argomenti dell’insegnamento. La prima
prova scritta, della durata di tre (3) ore si considera automaticamente superata
se lo studente ha sostenuto e superato la prova scritta in itinere che si svolge
nella pausa infra-semestre.
La prima prova scritta (o la prova in itinere) consiste di tre esercizi:
1) Classificazione di una struttura da un punto di vista cinematico;
2) Risoluzione di una struttura isostatica;
3) Rappresentazione di uno stato tensionale con il Cerchio del Mohr.
La seconda prova scritta, della durata di tre (3) ore consiste nella risoluzione di
una struttura iperstatica e nella verifica delle sezioni piu' sollecitate della
struttura.
Il superamento della prima prova scritta si ottiene con una valutazione
complessivamente sufficiente e consente l’accesso alla seconda prova scritta.
La possibilita' di accedere alla seconda prova scritta si conserva per tutto l’anno
accademico, ovvero fino alla successiva prova in itinere.
Lo studente puo' optare di sostenere nella stessa giornata le due prove scritte,
in questo caso dispone di 4 ore di tempo.
Il superamento della seconda prova scritta si ottiene con una valutazione
complessivamente sufficiente e consente di accedere alla prova orale,
all’interno della stessa sessione di esame (Estiva, Invernale o Straordinaria).
La prova orale consiste in due o tre domande che tendono ad approfondire
aspetti legati alle prove scritte e ad accertare la conoscenza da parte dello
studente degli argomenti teorici ed applicativi trattati nelle lezione e nelle
esercitazioni.
Il punteggio della prova d'esame e attribuito mediante un voto espresso in
trentesimi che tiene anche conto delle valutazioni delle prove scritte.
Per superare l'esame, ottenere quindi un voto non inferiore a 18/30, lo studente
deve dimostrare un raggiungimento elementare degli obiettivi. Gli obiettivi
raggiunti si considerano elementari quando l’esaminando/a dimostra di avere
acquisito una conoscenza di base degli argomenti descritti nel programma, e' in
grado di operare minimi collegamenti fra di loro, dimostra di avere acquisito una
minima autonomia di giudizio; il suo linguaggio e' sufficiente a comunicare con
gli esaminatori. Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente
deve invece dimostrare di aver raggiunto in maniera eccellente gli obiettivi
previsti. Gli obiettivi raggiunti si considerano eccellenti quando l’esaminando/a
ha acquisito la piena conoscenza degli argomenti del programma, dimostra di
saper applicare la conoscenza acquisita anche in contesti differenti /nuovi/
avanzati rispetto a quelli propri dell’insegnamento, si esprime con competenza
lessicale anche nell’ambito del linguaggio specifico di riferimento ed e' in grado
di elaborare ed esprimere giudizi autonomi fondati sulle conoscenze acquisite.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente

• L. Gambarotta, L. Nunziante, A. Tralli, Scienza delle Costruzioni, McGraw-Hill,
  2003, EAN: 9788838666971
• C. Polizzotto, Scienza delle Costruzioni, Ed. Cogras, 1985 (Appunti del corso).
• F.P. Beer, R.R. Johnston. J.T. DeWolf, Meccanica dei Solidi, McGraw-Hill,
  2006, ISBN: 8838663246
• M. Capurso, Lezioni di Scienza delle Costruzioni, Pitagora, 1995, , ISBN:
  8837100477
• E. Viola, Esercitazioni di Scienza delle Costruzioni, Pitagora, 1988, ISBN:
  8837106653

Il corso mira a fornire le nozioni fondamentali delle applicazioni industriali più
diffuse che sfruttano energie rinnovabili.
Gli obiettivi formativi riguarderanno:

• l’acquisizione di conoscenze fondamentali relativamente alle caratteristiche del
  vento, della radiazione solare, delle risorse idrauliche, delle risorse geotermiche
  e delle proprietà chimico-fisiche delle biomasse, dei sistemi per l’accumulo
  dell'energia, della produzione di idrogeno da impianti a fonti rinnovabili, delle
  celle a combustibile, degli impianti di dissalazione dell’acqua di mare con
  energie rinnovabili, delle applicazioni industriali di sistemi multienergetici
  alimentati a fonti rinnovabili.
• la comprensione del principio di funzionamento degli impianti eolici,
  idroelettrici, geotermici, solari (fotovoltaici, termici e a concentrazione), a
  biomassa, dei sistemi di accumulo dell’energia, dei sistemi per la produzione di
  idrogeno da impianti a fonti rinnovabili, dei sistemi a celle a combustibili, degli
  impianti di dissalazione dell’acqua di mare con energie rinnovabili, delle
  applicazioni industriali di sistemi multienergetici alimentati a fonti rinnovabili.
• l’acquisizione delle conoscenze fondamentali relativamente alle configurazioni
  impiantistiche dei sopracitati impianti e sulle nozioni basilari connesse all'impatto
  ambientale prodotto dalla produzione di energia da fonti rinnovabili.
• l’acquisizione delle capacità di elaborare le informazioni disponibili al fine di
  quantificare le potenzialità energetiche di un sito.
• l’acquisizione delle capacità di sviluppare il dimensionamento preliminare di un
  impianto eolico, solare (termico, fotovoltaico o a concentrazione), idroelettrico,
  geotermico, a biomassa, di stoccaggio energetico, di idrogeno in relazione alle
  richieste dell’utenza ed alla disponibilità della fonte primaria.
• l’acquisizione della capacità di sviluppare una valutazione economica
  preliminare sulla redditività di un impianto per la produzione di energia da fonti
  rinnovabili.

2 SEZIONE 1 – LA STRUTTURA DEL SISTEMA ENERGETICO E LE FONTI RINNOVABILI
I consumi di energia in Italia e nel mondo, la struttura del sistema elettrico, gli incentivi alle fonti energetiche
rinnovabili.
2 SEZIONE 2 – METODI FINANZIARI PER LA VALUTAZIONE DEGLI INVESTIMENTI NEL SETTORE DELLE
RINNOVABILI
Il costo unitario dell’energia (Unit Cost of Energy), Tempo di recupero (Payback Period o Payback Time, PP),
Tasso interno di rendimento (Internal Rate of Return, IRR), Costo del ciclo di vita (Total Life Cycle Cost,
TLCC), Valore attuale netto (Net Present Value, NPV o VAN), Fattore di recupero del capitale (Capital
Recovery Factor, CFR), Costo Attualizzato dell’Energia (Levelized Cost of Energy, LCOE).
4 SEZIONE 3 – ANALISI DEI CICLI TERMODINAMICI PER L’IMPIEGO NEL SETTORE DELLE RINNOVABILI
Richiami sui cicli termodinamici: ciclo Rankine degli impianti a vapore, cicli diretti a gas (ciclo Otto dei motori ad
accensione comandata, ciclo Diesel dei motori ad accensione per compressione, ciclo Brayton degli impianti a
turbina a gas), ciclo Rankine a fluidi organici (ORC), ciclo Stirling, cicli diretti combinati gas – vapore,
cogenerazione a vapore e con turbine a gas, cogenerazione con cicli combinati, cogenerazione con motori a
combustione interna, richiami sulle macchine frigorifere, pompe di calore e frigoriferi ad assorbimento,
trigenerazione.
2 SEZIONE 4 – APPLICAZIONI INDUSTRIALI CON L’ENERGIA IDRAULICA
Richiami sulla termodinamica dei fluidi incomprimibili, classificazione, prestazioni e applicazioni industriali degli
impianti idroelettrici, scelta e dimensionamento degli impianti idroelettrici, analisi economica ed ambientale
degli impianti idroelettrici.
2 SEZIONE 5 – APPLICAZIONI INDUSTRIALI CON L’ENERGIA EOLICA
Richiami sulla termodinamica dei fluidi comprimibili, classificazione, prestazioni e applicazioni industriali degli
impianti eolici, scelta e dimensionamento degli impianti eolici, analisi economica ed ambientale degli impianti
eolici.
4 SEZIONE 6 – APPLICAZIONI INDUSTRIALI CON L’ENERGIA SOLARE
Richiami sulla radiazione e sull’irraggiamento solare, a) classificazione, prestazioni e applicazioni industriali
degli impianti solari termici, scelta e dimensionamento degli impianti solari termici, b) classificazione,
prestazioni e applicazioni industriali degli impianti solari termodinamici, scelta e dimensionamento degli
impianti solari termodinamici, c) classificazione, prestazioni e applicazioni industriali degli impianti fotovoltaici,
scelta e dimensionamento degli impianti fotovoltaici.
2 SEZIONE 7 – APPLICAZIONI INDUSTRIALI CON L’ENERGIA GEOTERMICA
Classificazione, prestazioni e applicazioni industriali degli impianti geotermici, scelta e dimensionamento degli
impianti geotermici.
2 SEZIONE 8 – APPLICAZIONI INDUSTRIALI CON L’ENERGIA DELLE BIOMASSE
Fondamenti di termodinamica in presenza di reazioni chimiche, caratterizzazione chimico-fisica delle
biomasse, classificazione, prestazioni e applicazioni industriali degli impianti a biomassa, scelta e
dimensionamento degli impianti a biomassa.
2 SEZIONE 9 – L’ACCUMULO DELL'ENERGIA
Classificazione tra accumuli di energia meccanica, elettrica, chimica e termica, prestazioni e applicazioni
industriali.
2 SEZIONE 10 – PRODUZIONE DI IDROGENO DA IMPIANTI A FONTI RINNOVABILI
Caratterizzazione chimico-fisica dell’idrogeno, stoccaggio e trasporto dell’idrogeno, impianti per la produzione
dell’idrogeno da fonti rinnovabili.
2 SEZIONE 11 – APPLICAZIONI INDUSTRIALI CON CELLE A COMBUSTIBILE
Classificazione, prestazioni e applicazioni industriali delle celle a combustibile.
2 SEZIONE 12 – IMPIANTI DI DISSALAZIONE DELL’ACQUA DI MARE CON ENERGIE RINNOVABILI
Classificazione delle tecnologie di dissalazione, produzione di acqua dissalata con impianti a fonti rinnovabili.
2 SEZIONE 13 – APPLICAZIONI INDUSTRIALI DI SISTEMI MULTIENERGETICI
Definizione, classificazione e benefici dei Sistemi Multienergetici (MES), applicazioni e modalità di gestione
dinamica della domanda per la fornitura di flessibilità e di servizi ancillari alla rete, Demand Response.

24 SEZIONE 14 – ESERCITAZIONI DEL CORSO
Le esercitazioni pratiche sono risolte in classe dal Docente e riguardano la progettazione e la valutazione delle
prestazioni dei diversi impianti a fonte rinnovabile.

La valutazione viene effettuata tramite un esame di profitto consistente in una
prova orale sulle tematiche sviluppate nel corso. La prova orale riguarda la
risoluzione di alcuni quesiti e/o esercizi numerici o teorici, unitamente ad
approfondimenti sulle caratteristiche e le prestazioni delle diverse tecnologie
(durata max 2 h).
Obiettivo delle prove è la verifica delle conoscenze acquisite e della capacità di
critica, elaborazione e comunicazione.
La votazione finale è articolata in trentesimi, in accordo al seguente schema:
A) Eccellente (30-30 e lode): Ottima conoscenza dei contenuti didattici; gli
studenti dovrebbero mostrare una elevata capacità di analisi e di sintesi e
dovrebbero essere in grado di applicare le loro conoscenze per risolvere
problemi di elevata complessità.
B) Ottimo (27-29): Ottima conoscenza dei contenuti dell’insegnamento e di
capacità di linguaggio; gli studenti dovrebbero mostrare capacità di analisi e di
sintesi ed essere in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi di
media e, in alcuni casi, anche di maggiore complessità.
C) Buono (24-26): Buona conoscenza dei contenuti di insegnamento e di
capacità di linguaggio; gli studenti dovrebbero essere in grado di applicare le
conoscenze per risolvere i problemi di media complessità.
D) Discreto (19-23): Media conoscenza dei contenuti di insegnamento, in alcuni
casi limitata alle tematiche principali; accettabile capacità di linguaggio e di
applicare le conoscenze acquisite in modo indipendente.
E) Sufficiente (18): Minima conoscenza dei contenuti didattici, spesso limitata
agli argomenti essenziali; modesta capacità di usare un linguaggio tecnico e di
applicare le conoscenze acquisite in modo indipendente.
F) Insufficiente (meno di 18): Non adeguata conoscenza dei contenuti essenziali
dell'insegnamento. Molto scarsa o nessuna capacità di linguaggio e di applicare
le conoscenze acquisite in modo indipendente.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Materiale didattico fornito dal Docente
1. LEZIONI DI APPLICAZIONI INDUSTRIALI DELLE RINNOVABILI –
Presentazioni Power Point delle lezioni, articoli scientifici, report tecnici.
Testo di riferimento per il corso
2. TECNOLOGIE DELLE ENERGIE RINNOVABILI - 2022 di D. Cocco, P.
Puddu. Libreriauniversitaria (Italy) - ISBN: 8833594513
Testi di supporto al corso per approfondimenti
3. PROGETTAZIONE E OTTIMIZZAZIONE DI IMPIANTI ENERGETICI 3/ED -
2022 di V. Verda, E. Guelpa. Società Editrice Esculapio (Italy) ISBN:
978-8893853255
4. SISTEMI ENERGETICI VOL.2 - 2008 di M. Bianchi, F. Merlino, A. Peretto.
Pitagora Editrice Bologna (Italy) - ISBN: 978-8869723124
5. TURBINE A GAS E CICLI COMBINATI 3/ED - 2016 di G. Lozza. Società
Editrice Esculapio (Italy) - ISBN: 978-8874889341
6. LA DISSALAZIONE DELL’ACQUA DI MARE, Descrizione, analisi e
valutazione delle principali tecnologie 1/ED - 2010 di M. Rognoni. Dario
Flaccovio Editore (Italy) - ISBN: 978-8857900308
7. ORGANIC RANKINE CYCLE (ORC) POWER SYSTEMS, Technologies and
Applications 1/ED - 2017 di E. Macchi, M. Astolfi. Woodhead Publishing,
Elsevier (United Kingdom) - ISBN: 978-0081005101
8. PRINCIPLES OF SUSTAINABLE ENERGY SYSTEMS 3/ED - 2019 di C.F.
Kutscher, J.B. Milford, F. Kreit. CRC Press, Taylor & Francis Group (USA) -
ISBN: 978-1498788922
9. BIOMASS GASIFICATION, PYROLYSIS, AND TORREFACTION, Practical
Design and Theory 2/ED - 2013 di P. Basu. Woodhead Publishing, Elsevier
(United Kingdom) - ISBN: 978-0123964885

Obiettivo dell’insegnamento e' quello di far acquisire allo studente le
conoscenze di base sui sistemi elettrici di distribuzione, con particolare
riferimento agli aspetti progettuali di dimensionamento e verifica. Ulteriore
obiettivo e' quello di far acquisire la consapevolezza circa la necessita' di
operare uno studio continuo ed autonomo durante tutto l’arco della futura
attivita' professionale, a causa della costante evoluzione normativa e legislativa
e del progresso tecnico e tecnologico, al fine di individuare le misure
impiantistiche piu' idonee a garantire il corretto funzionamento dei sistemi
elettrici.

3 Introduzione. Obiettivi del corso. Definizioni e concetti di base sui sistemi elettrici. Struttura del sistema elettrico
di potenza e principali classificazioni. Contesto normativo.
11 Calcolo elettrico delle linee elettriche di distribuzione. Problema di verifica e problema di progetto. Criterio della
massima caduta di tensione. Criterio termico. Calcolo delle perdite. Criterio del massimo tornaconto economico.
7 Classificazione dei guasti. Origine ed effetti delle correnti di corto-circuito. Calcolo delle correnti di cortocircuito
per guasti simmetrici e dissimmetrici.
2 Stato del neutro dei sistemi elettrici.
9 Sistemi di protezione contro le sovracorrenti. Coordinamento tra dispositivi di protezione (fusibili e interruttori) e
cavi. Selettivita' delle protezioni.
3 Rifasamento. Concetti di base. Effetti. Criteri di rilassamento e compensazione per impianti e reti di
distribuzione.
2 Cabine elettriche di distribuzione.

17 Esercitazioni ed analisi di casi studio su:

• dimensionamento e verifica di reti distribuzione
• calcolo delle correnti di corto-circuito
• rifasamento

MODALITA’ DI ESAME:
Prova pratica e prova orale, entrambe obbligatorie.
La prova pratica consiste nella risoluzione di un problema di dimensionamento e
verifica di una rete elettrica di distribuzione. La prova ha la durata di 2 ore. La
prova orale consiste in un colloquio, con domande a risposta aperta, sull’intero
programma del corso.
Per sostenere la prova orale e' necessario superare la prova pratica.
Nella prova pratica si valutano:

• padronanza e capacita' di applicazione dei concetti e delle tecniche di calcolo
  dei sistemi di distribuzione;
• capacita' di argomentare e analizzare le scelte effettuate.
  Nella prova orale si valutano:
• conoscenza e comprensione dei contenuti del corso e capacita' di applicare tali
  competenze a problematiche ed applicazioni in ambiti propri del corso e/o ad
  esso correlati;
• proprieta' di linguaggio e chiarezza espositiva e di argomentazione; capacita'
  di collegare e rielaborare le proprie conoscenze e di orientarsi e formulare
  giudizi in contesti disciplinari e/o interdisciplinari.
  Entrambe le prove sono valutate in trentesimi.
  Il voto minimo per superare ciascuna prova e' 18/30.
  Il voto finale e' la media dei voti conseguiti nelle due prove.
  CRITERI DI VALUTAZIONE
  Per ciascuna prova, l’attribuzione del voto dipende dal livello complessivo dei
  risultati raggiunti. Gli elementi che concorrono alla formazione del voto sono
  riconducibili al seguente schema (vedi quadro dei risultati di apprendimento
  attesi, descrittori D.1-D.5).
  28-30 / 30 e lode
  D.1/D.2: piena padronanza dei contenuti; assenza di errori; correzione di
  imprecisioni o integrazione delle risposte in autonomia; corretta e rigorosa
  impostazione dei problemi; soluzioni complete, corrette ed efficaci; elementi di
  originalita
  D.3/D.4/D.5: efficace rielaborazione delle conoscenze, autonomia e coerenza
  nell’orientarsi o esprimere giudizi in contesti disciplinari/interdisciplinari; ottima
  chiarezza espositiva, argomentazioni articolate; piena proprieta' di linguaggio.
  24-27
  D.1/D.2: buona padronanza dei contenuti; pochi lievi errori/omissioni, correzioni/
  integrazioni parzialmente guidate; buona impostazione dei problemi, soluzioni
  sostanzialmente corrette.
  D.3/D.4/D.5: buona coerenza nel collegare i concetti e nell’orientarsi in ambiti
  disciplinari o ad essi correlati; buona chiarezza nell’esposizione, corretta
  proprieta' di linguaggio.
  18-23
  D.1/D.2: sufficiente conoscenza dei contenuti, accettabile approccio ai problemi,
  soluzioni complessivamente adeguate; limitata autonomia, errori/omissioni non
  gravi;
  D.3/D.4/D.5: coerenza nell’orientarsi e collegare i concetti in ambito disciplinare,
  sebbene in modo incerto e guidato; sufficiente proprieta' di linguaggio,
  esposizione accettabile.
  inferiore a 18 (voto non attribuito)
  D.1-D.5: risultati di apprendimento non sufficienti.
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente.

• V. Cataliotti: “Impianti elettrici” Volumi 1° e 3°– Dario Flaccovio Editore,
  Palermo.
• Luces M. Faulkenberry, W. Coffer "Electrical Power Distribution and
  Transmission" - Prentice Hall, New Jersey (per consultazione)
• Materiale didattico fornito dal docente su specifici argomenti

Analisi del sistema elettronico complesso e la sua ripartizione in moduli
funzionali. Vengono descritte funzione, realizzazione e caratteristiche di
interfaccia dei vari sottomoduli. Il corso comprende anche le nozioni
fondamentali relative alla strumentazione e alle misure elettroniche.

2 Introduzione al corso. Storia della Microelettronica. Prerequisiti indispensabili per lo studio dei fondamenti di
elettronica.
3 Cenni sui semiconduttori; drogaggio e meccanismi di conduzione; giunzione pn.
5 Diodo a semiconduttore:
caratteristica del diodo a semiconduttore; modelli del diodo; circuiti raddrizzatori; circuiti logici a diodi; diodi
Zener; regolatore di tensione.
5 Il transistor ad effetto di campo MOSFET:
considerazioni generali; struttura fisica e principio di funzionamento; caratteristiche i-v; modelli di grande- e
piccolo-segnale del dispositivo.
5 Il transistor a giunzione bipolare BJT:
considerazioni generali; struttura fisica e principio di funzionamento; caratteristiche i-v; modelli di grande- e
piccolo-segnale del dispositivo.
10 Circuiti analogici:
introduzione agli amplificatori; principio di funzionamento degli amplificatori a componenti discreti; limiti di
funzionamento degli amplificatori a componenti discreti; metodo di analisi degli amplificatori; analisi statica: reti
di polarizzazione; analisi dinamica: amplificazione; configurazioni di amplificatori; amplificatori multistadi; criteri
di progetto.
6 Amplificatori operazionali:
generalita' sugli amplificatori; amplificatore operazionale ideale; configurazione invertente e non invertente;
funzionamento ad anello aperto; funzionamento ad anello chiuso; circuiti lineari ad amplificatori operazionali;
reazione negativa; filtri attivi; caratteristiche degli amplificatori operazionali reali.
6 Famiglie logiche:
sistemi binari e algebra booleana; funzionamento del MOSFET in commutazione; caratteristiche generali delle
famiglie logiche integrate; la famiglia CMOS; l’inverter CMOS; circuiti speciali.
3 Circuiti combinatori e sequenziali:
codificatori; decodificatori; multiplexer; demultiplexer; reti asincrone e sincrone; latch; flip-flop.
3 Memorie a semiconduttore:
ROM; PROM; EPROM; EEPROM; FLASH; SRAM; DRAM.

33 Esercizi sull’analisi ed il progetto dei circuiti illustrati a lezione

Prova scritta e prova orale.
La valutazione dell’apprendimento verrà effettuata mediante due prove, una
scritta, l'altra orale.
Alla fine del corso, lo studente dovrà prima affrontare una prova scritta che
verterà sugli stessi argomenti del corso; il voto minimo per la sufficienza sarà
18/30. Durante lo svolgimento della prova scritta è consentita la consultazione di
libri ed appunti del corso e l’uso di una calcolatrice elettronica che abbia la sola
funzione di calcolo; cellulari, tablet o altri apparecchi multimediali dovranno
essere spenti. Per lo svolgimento della prova scritta sarà assegnato un tempo
massimo di 3 ore. Obiettivo della verifica finale consiste nel valutare se lo
studente abbia una buona conoscenza e comprensione dei dispositivi, dei
circuiti e dei sistemi elettronici di base e delle possibili implementazioni in
applicazioni di interesse per l’Ingegneria. Ogni appello d’esame prevede, solo
per chi ha superato con successo l’esame scritto, la possibilità di sostenere la
prova orale. La prova orale consiste di una serie di quesiti volti ad accertare il
possesso delle competenze e delle conoscenze disciplinari previste dal corso.
Per ogni quesito lo studente dovrà, anzitutto, inquadrare l’argomento nell’ambito
del corso, illustrarne il significato e l’importanza, ad esempio mediante
definizioni formali e ambiti applicativi, definire le metodologie di studio e gli
eventuali limiti di validità. Infine, dovrà esporre l’argomento con proprietà di
linguaggio e fluidità di trattazione analitica. Al termine della prova orale lo
studente consegue una seconda valutazione della sua preparazione data da un
punteggio tra -3 e +3. Il punteggio ottenuto si somma alla valutazione
conseguita al termine della prova scritta e tale somma costituisce la valutazione
finale.
I criteri di valutazione della Commissione esaminatrice sono i seguenti:
ECCELLENTE (30 - 30 e lode): lo studente dimostra una eccellente conoscenza
e padronanza dei contenuti del corso, eccellente capacità analitica, lo studente
è in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti. La lode è
riservata solo agli studenti che si dimostrano particolarmente brillanti
nell’esposizione oltre che nello svolgimento delle prove scritte.
OTTIMO (28 – 29): lo studente dimostra ottima padronanza degli argomenti,
piena proprietà di linguaggio, capacità analitico-sintetica ed in grado di applicare
le conoscenze per risolvere i problemi proposti.
BUONO (26 – 27): lo studente dimostra una buona padronanza degli argomenti
e buone capacità elaborative. Lo studente è in grado di applicare le conoscenze
per risolvere i problemi proposti, sebbene con qualche incertezza. Le capacità
espositive possono non essere ottimali.
DISCRETO (24-25): lo studente dimostra una discreta conoscenza di base dei
principali argomenti, una discreta proprietà di linguaggio e una limitata capacità
di applicare autonomamente le conoscenze alla soluzione dei problemi proposti.
SODDISFACENTE (21 – 23): lo studente non ha piena padronanza degli
argomenti principali dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, ha una
soddisfacente proprietà linguaggio e una scarsa capacità di applicare
autonomamente le conoscenze acquisite.
SUFFICIENTE (18 – 20): lo studente dimostra una minima conoscenza degli
argomenti principali dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o
nulla capacità di applicare autonomamente le conoscenze acquisite. Si
evidenziano parecchie lacune nella comprensione del soggetto trattato.
INSUFFICIENTE: Non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli
argomenti trattati nell’insegnamento e/o non ha studiato deliberatamente alcuni
argomenti della materia.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Materiale didattico di riferimento sugli argomenti svolti durante le lezioni e sulle
applicazioni sviluppate nelle esercitazioni verrà reso disponibile dal docente sul
sito del corso. I testi ausiliari sono:
“Microelectronics Circuits”, Adel S. Sedra and Kenneth C. Smith, Oxford
University Press. (Italian edition by EdiSES – Napoli); ISBN 978-0-19-514252-5;
“Microelectronic Circuits Design”, Richard C. Jaeger, Travis N. Blalock, McGraw-
Hill; ISBN: 978-0-07-338045-2

Lo studente avra' acquisito la capacita' di definire una smart grid e di identificare
semplici problemi di gestione di un impianto elettrico di distribuzione a livello di
edificio. Lo studente sara' in grado di formulare soluzioni tecniche
in ambito di automazione degli impianti tecnici degli edifici. Lo studente sara' in
grado di
utilizzare il linguaggio tecnico di riferimento ed avra' la capacita' di interagire con
altri professionisti e maestranze del settore.

2 Introduzione alle Smart grids. Motivazioni. Tecnologie abilitanti. IoT. Obiettivi ambientali.
2 Evoluzione delle reti elettriche. Reti attive.
2 Principali componenti delle moderne reti di potenza: generatori, carichi (non flessibili e flessibili per tipologia di
utente) e sistemi di accumulo.
4 Definizione di Demand Response/Demand Side Management/ /Aggregazione e gestione del carico. Nozione di
comunità energetica ed autoconsumo collettivo.
3 Cenni introduttivi - nozione di intelligenza artificiale. Nozione di smartness in ambienti artificiali. Introduzione
alle smart grids.
7 Il ruolo della programmazione nei sistemi di gestione dell’energia. Nozioni di base di programmazione.
Definizione di algoritmo. Rappresentazione di un algoritmo. Diagramma di flusso e pseudo-codici
4 Design di un sistema di gestione dell'energia a servizio di un edificio dotato di fonti rinnovabili ed accumulo
2 Analisi dei principali problemi che si pongono nell’automazione dei sistemi elettrici (scheduling, dispatching ,
…). Gestione delle risorse energetiche.
6 Fondamenti di sistemi per la trasmissione dei dati (architetture di rete, protocolli, il modello ISO/OSI)
6 Indirizzo fisico ed indirizzo logico, router, bridge, switch, accesso al mezzo e gestione degli errori
Componenti per l'automazione degli impianti, microprocessori e microcontrollori.
8 Tecnologia a supporto dell’automazione degli impianti negli edifici. Regolazione a catena chiusa ed a catena
aperta. Sistemi intelligenti nella domotica e nella building automation (in particolare impianti di
condizionamento ed impianti antincendio). Tecnologia a supporto dell’automazione degli impianti negli edifici.
Regolazione a catena chiusa ed a catena aperta.
Sistema Konnex.
Esercitazione progetto domotico.
Seminario aziendale.

8 Applicazioni in ambito elettrico. Il controllo dei carichi tramite Arduino. Realizzazione di un energy meter.
Comunità energetiche

La valutazione dell'apprendimento viene fatta attraverso una prova orale finale.
La prova orale, della durata di circa 20 minuti, riguarda la esposizione di diversi
argomenti trattati durante il corso. La valutazione finale,
opportunamente graduata, sara' formulata sulla base delle seguenti condizioni:
a) Conoscenza sufficiente degli argomenti e
delle teorie affrontati nell'insegnamento; sufficiente grado di consapevolezza e
di autonomia nell'applicazione delle teorie per la risoluzione di problemi (voto
18-21); b) Conoscenza discreta
degli argomenti e delle teorie affrontati nell'insegnamento; discreto grado di
consapevolezza e di autonomia nell'applicazione delle teorie per la risoluzione
di problemi (voto 22-25); c) Buona
conoscenza degli argomenti e delle teorie affrontati nell'insegnamento; buon
grado di consapevolezza e di autonomia nell'applicazione delle teorie per la
risoluzione di problemi (voto 26-28); d) Ottima
conoscenza degli argomenti e delle teorie affrontati nell'insegnamento;
eccellente grado di consapevolezza e di autonomia nell'applicazione delle teorie
per la risoluzione di problemi (voto 29-30L). Importante elemento di valutazione
è la partecipazione alle lezioni, in particolare alle esercitazioni ed ai seminari
organizzati con aziende del settore.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Materiale didattico fornito dal docente.

Scopo del corso è fornire i concetti base necessari a capire i principi di
funzionamento, i criteri di protezione e progettazione e le problematiche di
connessione ed autorizzative dei generatori distribuiti, con particolare
riferimento a quelli sfruttanti le fonti rinnovabili.
Gli obiettivi formativi consistono nella acquisizione di linguaggio e competenze
che sono oggetto dell’attività degli ingegneri industriali iunior:
a) attività basate sull'applicazione delle scienze, volte al concorso e alla
collaborazione alle attività di progettazione;
b) rilievi diretti e strumentali di parametri tecnici afferenti a macchine,
componenti ed impianti;
c) attività che implicano l'uso di metodologie standardizzate, quali la
progettazione di generatori distribuiti.
Ulteriore obiettivo è quello di far acquisire la consapevolezza circa la necessità
di operare uno studio continuo ed autonomo durante tutto l’arco della futura
attività professionale, a causa della costante evoluzione normativa e legislativa
e del progresso tecnico e tecnologico.

4 Energia e ambiente: il contesto, gli effetti dell’antropizzazione. Sostenibilità.
Energia elettrica come vettore strategico.
Direttiva 2009/28 CE e Regolamento 2018/1999: obiettivi UE e Italia. Piano di Azione Nazionale (PAN) e Piano
Nazionale Integrato Energia e Clima (PNIEC). Consumo finale lordo di energia e consumo coperto da fonti
rinnovabili. Report statistico.
La produzione (rinnovabile e non) ed i consumi di energia elettrica in Italia.
4 La produzione di energia elettrica da fonte fossile.
Cenni sulle centrali termoelettriche turbo vapore: schema di impianto, ciclo Rankine, ciclo Hirn.
Cenni sulle centrali termoelettriche turbogas: schema di impianto, ciclo Brayton.
Cenni sulle centrali termoelettriche a ciclo combinato (CCGT – Combined Cycle Gas Turbine): schema di
impianto.
9 La produzione di energia elettrica da fonte geotermica. Sistemi idrotermali. (a vapore dominante e ad acqua
dominante), sistemi non idrotermali. Cicli geotermici: convenzionali (a contropressione e a condensazione), a
ciclo binario.
La produzione di energia elettrica da fonte idraulica. Classificazione degli impianti. Cenni sul funzionamento
delle centrali ad acqua fluente, a serbatoio, mareomotrici, a colonna d’acqua oscillante.
La produzione di energia elettrica da fonte solare - Impianti solari termodinamici a concentrazione: principio
di funzionamento, tipologie (concentr. parabolico cilindrico a fuoco lineare, concentr. lineare di Fresnel, torre
centrale, concentratore parabolico a fuoco puntiforme), esempi applicativi.
La produzione di energia elettrica da fonte solare - Impianti fotovoltaici.
La produzione di energia elettrica da fonte eolica.
La produzione di energia elettrica da biomasse.
2 Le misure di incentivazione per lo sviluppo delle fonti rinnovabili.
5 Architettura del sistema elettrico. Evoluzione del sistema elettrico: dalla produzione centralizzata dell’energia
elettrica alla generazione distribuita. Definizioni e concetti generali di generazione distribuita. Statistiche.
Benefici della generazione distribuita: flessibilità del carico, riduzione del picco di carico, riduzione delle
perdite, diversificazione approvvigionamento energetico, sfruttamento locale delle rinnovabili, differimento nel
tempo degli investimenti per il potenziamento del sistema elettrico.
5 Effetti della generazione distribuita: incremento delle correnti corto circuito, fallimento delle protezioni,
interventi intempestivi delle protezioni, complicazione dei sistemi e delle logiche di automazione e protezione,
complessità della regolazione della tensione, funzionamento in isola indesiderata, effetto duck curve, riduzione
dell'inerzia. Hosting capacity.
6 Quadro normativo di riferimento: il TIC (Testo Integrato Connessioni), il TICA (Testo Integrato Connessioni
Attive), il TISSPC (Testo Integrato Sistemi Semplici di Produzione e Consumo), le norme tecniche (CEI 0-21,
CEI 0-16, IEEE Standard 1547), il regolamento di esercizio, il quadro regolatorio per l’autorizzazione di impianti
di generazione distribuita, il Regio Decreto 1775/33.
5 CEI 0-21 e CEI 0-16: Schemi di collegamento: schemi di collegamento dei generatori alle reti di distribuzione,
parametri caratteristici della connessione, protezioni di interfaccia, dispositivi di generatore, dispositivo
generale, dispositivi generali di linea, posizionamento dei misuratori. Accumulo elettrico.
3 Servizi di rete: voltage fault ride through, regolazione della tensione, regolazione della potenza attiva, supporto
alla tensione durante corto circuiti, partecipazione al piano di difesa.
Possibili servizi futuri: black start, fast reserve, inerzia sintetica.
2 Progetto SMARTEP: impianto fotovoltaico da 40 kW con accumulo. Iter autorizzativo, iter di connessione,
schema unifilare, schemi quadri elettrici.
5 Casi studio di generazione distribuita: Iter autorizzativo, scelta componenti, dimensionamento, connessione.

1 Determinazione della quantità di vapore, del consumo specifico di combustibile e della quantità di fluido
refrigerante necessari per la produzione di un kWh di energia elettrica.
1 Calcolo hosting capacity.
1 Visita di un impianto di generazione distribuita (impianto fotovoltaico) con storage all'interno del campus
universitario.
ORE Altro
1 Presentazione corso: obiettivi, materiale didattico, svolgimento lezioni ed esami.

La verifica dell’apprendimento viene eseguita mediante un esame consistente in
un’unica prova orale.
Tale prova consiste in un colloquio durante il quale lo studente dovrà rispondere
ad almeno quattro/cinque domande a risposta aperta sull’intero programma del
corso svolto, incluse domande sulla risoluzione di almeno un esercizio simile a
quelli svolti in aula.
La prova è finalizzata ad accertare:

• il grado di conoscenza e comprensione dei contenuti dell’insegnamento;
• la capacità di applicare le conoscenze acquisite, con competenza, coerenza,
  efficacia ed autonomia di giudizio, alla risoluzione di problematiche o ad
  applicazioni inerenti all’insegnamento e/o ad esso correlate;
• la capacità di rielaborare le conoscenze e le competenze acquisite
  individuando collegamenti tra esse nell’ambito anche di tematiche
  interdisciplinari correlate al corso;
• la capacità espositiva con particolare riguardo alla chiarezza ed alla proprietà
  di linguaggio.
  La valutazione, espressa in trentesimi, viene attribuita al termine della prova in
  funzione dei risultati complessivi raggiunti secondo lo schema sotto riportato:
• 28-30/30 e lode
  Lo studente dimostra una ottima/eccellente conoscenza e padronanza dei
  contenuti del corso, che declina in assenza di errori o con autonoma correzione
  di talune imprecisioni; le risposte alle domande poste sono organizzate con
  rigore metodologico fornendo soluzioni complete e dimostrando ottima/
  eccellente capacità applicative caratterizzate da un alto grado di autonomia. La
  capacità comunicativa è caratterizzata da ottime/eccellenti chiarezza e
  proprietà di linguaggio e da argomentazioni articolate da cui traspare una piena
  capacità di orientarsi autonomamente e formulare giudizi sia nell’ambito
  disciplinare stesso che in ambiti interdisciplinari.
• 24-27
  Lo studente dimostra una soddisfacente/buona conoscenza e padronanza dei
  contenuti del corso, che declina con alcuni errori od omissioni e relative
  correzioni ed integrazioni parzialmente guidate dal docente; le risposte alle
  domande poste sono sostanzialmente corrette, dimostrando una soddisfacente/
  buona capacità di analisi autonoma. La capacità comunicativa è caratterizzata
  da una soddisfacente/buona coerenza nel collegare i concetti e nell’orientarsi
  nell’ambito disciplinare o in quelli ad esso correlati; adeguata chiarezza
  espositiva e sostanzialmente corretta proprietà di linguaggio.
• 18-23
  Lo studente dimostra una sufficiente/discreta conoscenza e padronanza dei
  contenuti del corso, che declina con errori od omissioni non gravi; le risposte
  alle domande poste, anche se complessivamente adeguate, sono caratterizzate
  da una limitata autonomia ed efficacia. La capacità comunicativa è
  caratterizzata da una accettabile coerenza nell’orientarsi e nel collegare i
  concetti in ambito disciplinare, sebbene in modo incerto e guidato; sufficienti
  chiarezza espositiva e proprietà di linguaggio.
• inferiore a 18
  Lo studente dimostra di non aver raggiunto i risultati di apprendimento minimi
  previsti. Insufficiente conoscenza e padronanza degli argomenti, con molti
  errori, inesattezze o gravi lacune; insufficiente capacità di analisi e di risoluzione
  accettabile dei problemi posti, mancanza di autonomia nell’approccio
  metodologico, incapacità di orientarsi autonomamente o di eseguire
  collegamenti disciplinari ed interdisciplinari; carenti capacità espositive e di
  argomentazione, scarsa chiarezza ed inadeguata proprietà di linguaggio.
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente.

-(cid:9)Dispense del docente
-(cid:9)TICA – Testo Integrato delle Connessioni Attive
-(cid:9)Norma CEI 0-21, ultima edizione
-(cid:9)Norma CEI 0-16, ultima edizione

• Fotovoltaico negli edifici - Edizioni Ambiente - ISBN 978-88-6627-025-6

Conoscenza del principio di funzionamento, della modalita' di funzionamento e
di costruzione dei trasformatori e delle macchine elettriche rotanti in corrente sia
alternate che continua.

2 Introduzione alle macchine elettriche
2 Nozioni elementari sui materiali magnetici, conduttori e isolanti per le macchine elettriche
4 Principio di funzionamento del trasformatore
4 Modello matematico del trasformatore ai valori istantanei e in regime sinusoidale
2 Messa in parallelo dei trasformatori
4 Principio di funzionamento della macchina sincrona
3 Modelli matematici della macchina sincrona in regime sinusoidale con struttura magnetica lineare e non lineare
2 Curve caratteristiche delle macchine sincrone
2 Messa in parallelo dei un alternatore su una rete a potenza prevalente
4 Motori sincroni
4 Stabilita' dei motori e dei generatori sincroni
2 Principio di funzionamento della macchina ad induzione
2 Caratteristiche costruttive dei motori ad induzione
4 Modello matematico in regime sinusoidale del motore ad induzione
4 Principio di funzionamento della macchina a corrente continua
4 Dinamo
4 Avvolgimenti delle macchine rotanti
2 Motore in corrente continua

26 Esercitazioni numeriche sui trasformatori e sugli alternatori. Prova a vuoto e in corto circuito dei trasformatori

Prova orale con presentazione e discussione delle esercitazioni svolte durante il
corso.

• Valutazione dell'apprendimento
  L’esame consiste in una prova orale da svolgersi negli appelli successivi alla
  conclusione del semestre in cui si svolge il corso, nella quale lo studente dovra'
  rispondere ad un minimo di tre domande poste oralmente sugli argomenti del
  programma del corso. La valutazione della prova orale viene espressa in
  trentesimi. La soglia della sufficienza (18/30) sara' raggiunta quando lo studente
  mostri di conoscere e comprendere gli argomenti almeno nelle linee generali e
  di possedere sufficienti competenze applicative in ordine alla risoluzione di casi
  concreti e chiarezza di esposizione e argomentazione tale da consentire la
  trasmissione delle sue conoscenze all’esaminatore. Al di sotto di tale soglia,
  l’esito dell’esame sara' insufficiente. La valutazione puo' aumentare, fino al
  massimo di 30/30 e lode, in funzione delle capacita' argomentative ed espositive
  (piu' che sufficienti, discrete, buone, piu' che buone, eccellenti) con cui
  l’esaminando interagisce con l’esaminatore e del grado di conoscenze e
  capacita' applicative (piu' che sufficienti, discrete, buone, piu' che buone,
  eccellenti) della disciplina oggetto di verifica mostrate dall'esaminando durante
  la prova d'esame.
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente

M. Kostenko, Piotrovsky, Electrical Machines (Vol. I e II), MIR Publishers,
Moscow.
S. Crepaz, Macchine Elettriche, CLUP, Milano.
M. Perez de Vera, Macchine elettriche (Vol. I e II), Liguori, Napoli.
M. Andriollo, G. Martinelli, A. Morini: “ I Trasformatori. Esercizi con elementi di
teoria + Macchine elettriche rotanti. Teoria ed esercizi”. - Libreria Cortina.
Padova.

La conoscenza adeguata degli aspetti metodologici-operativi relativi a
problematiche di gestione dell’energia e la capacita' di utilizzare tale
conoscenza per interpretare e descrivere i problemi pratici che riguardano l'uso
razionale dell'energia

3 Usi dell’energia e classificazione delle fonti. Indicatori macroenergetici
8 Dati nazionali e globali relativi all’uso di fonti fossili e rinnovabili - Qualita' dei combustibili ed aspetti
infrastrutturali del settore gas
5 Prezzi dell’energia sui mercati internazionali: mercati spot e futures
6 Valutazione economica di alternative impiantistiche nei sistemi energetici - Flussi di cassa ordinari e
differenziali, Indicatori economici di performance (VAN,TIR), cenni su tassi di interesse e di inflazione
5 Approvvigionamento internazionale del gas: accesso non discriminatorio di terzi alle infrastrutture essenziali,
caratteristiche dei contratti internazionali di fornitura e barriere alla concorrenza
3 Bilanci energetici
4 Infrastrutture di produzione di energia elettrica e componenti di costo di generazione - Domanda nazionale di
energia elettrica e relative caratteristiche
12 Sistema elettrico nazionale, aspetti infrastrutturali, mercato libero dell’energia
10 Certificati Bianchi, cenni su Incentivazione CIP 6/92 e Certificati Verdi, autoproduzione di energia elettrica e
Ritiro Dedicato, oneri di sistema sulle bollette elettriche
7 Auditing energetico di utenze civili ed industriali – Profili di domanda e curve cumulative
9 Tecnologie per la produzione di fluidi termovettori caldi e freddi: confronto tra soluzioni impiantistiche
alternative, indicatori di merito di performance energetica, criteri progettuali e di gestione per un uso razionale
dell’energia
9 Produzione combinata di calore, energia elettrica e frigorifera

La valutazione avviene tramite una Prova Orale finale. Lo studente esaminando
dovra' rispondere, nell'ambito del colloquio finale, ad un minimo di tre domande
sugli argomenti oggetto del corso, ed in particolare inerenti sia a tematiche di
pianificazione e regolamentazione nel settore energetico, sia a soluzione
tecnologiche o metodi per il conseguimento di obiettivi di risparmio e di
efficienza energetica per specifiche tipologie di utenza civile o industriale. La
prova e' volta ad accertare il possesso delle competenze e delle conoscenze
disciplinari previste dal corso, e tende a verificare la comprensione degli
argomenti, la competenza interpretativa, le capacita' elaborative ed espositive e
l'autonomia di giudizio nelle applicazioni pratiche. La soglia della sufficienza
sara' raggiunta quando lo studente mostri conoscenza e comprensione degli
argomenti almeno nelle linee principali ed abbia la capacita' di affrontare
correttamente almeno semplici applicazioni relative all'analisi energetica ed alle
ipotesi di razionalizzazione di processi di conversione dell'energia; lo studente
dovra' altresi' possedere sufficienti capacita' espositive ed argomentative, tali da
consentire la trasmissione delle sue conoscenze all'esaminatore. Al di sotto di
tale soglia, l’esame risultera' insufficiente. Il colloquio finale relativo a tutti gli
argomenti del corso ha una durata di circa 30 minuti. La valutazione avviene in
trentesimi. Valutazione Voto Eccellente 30 - 30 e lode: Ottima conoscenza degli
argomenti, ottima proprieta' di linguaggio, buona capacita' analitica, lo studente
e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i problemi proposti.Molto
buono 26 - 29: Buona padronanza degli argomenti, piena proprieta' di
linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i
problemi proposti. Buono 24 - 25: Conoscenza di base dei principali argomenti,
discreta proprieta' di linguaggio, con limitata capacita' di applicare
autonomamente le conoscenze alla soluzione dei problemi proposti.
Soddisfacente 21 – 23: Non ha piena padronanza degli argomenti principali
dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprieta'
linguaggio, scarsa capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
acquisite. Sufficiente 18 – 20: Minima conoscenza di base degli argomenti
principali dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o nulla
capacita' di applicare autonomamente le conoscenze acquisite. Insufficiente:
Non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli argomenti trattati
nell'insegnamento.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente

Appunti degli anni precedenti - World Oil and Gas Review 2020 Eni Progettare e
gestire l'efficienza energetica - Beretta, De Carlo, Introna, Saccardi - McGraw-
Hill 2012, ISBN-13: 978-8838667718 Energy Management: Fondamenti per la
valutazione, la pianificazione ed il controllo dell'efficienza energetica. Nino Di
Franco - Franco Angeli Editore, 2015, ISBN-13: 978-8891714633

Il corso mira ad introdurre le tematiche di base propedeutiche all’analisi ed alla
comprensione dei principali aspetti ingegneristici e tecnologici degli impianti a
fissione nucleare volti alla produzione di energia elettrica su scala industriale.
L’attenzione sara' focalizzata inizialmente su alcune nozioni di base di fisica
moderna relative ai concetti di atomo, nucleo, reazioni nucleari e radioattivita.
Successivamente si tratteranno le interazioni delle radiazioni ionizzanti (alfa,
beta, gamma e neutroni) con la materia, dando cenni sugli strumenti di
rivelazione e misura di tali radiazioni. Si introdurranno i fondamenti della
neutronica, definendo le funzioni caratteristiche di una popolazione neutronica,
quali densita, flusso e tassi di reazione. In seguito si focalizzera' l’attenzione sui
processi che determinano il trasporto neutronico in un sistema moltiplicante
quali fissione, moltiplicazione, assorbimento, rallentamento e diffusione,
introducendo i fondamenti della teoria della diffusione monoenergetica. Si
analizzera' il comportamento di una popolazione neutronica in un sistema
moltiplicante sia in condizioni stazionarie, introducendo il concetto di massa,
dimensioni e composizione critiche, sia in condizioni dinamiche, introducendo
un modello 0D di cinetica neutronica per un reattore uniforme con particolare
enfasi sui concetti di reattivita, equazione in-hour e periodo stabile. Infine, si
illustrera' il principio di funzionamento di un reattore a fissione nucleare e se ne
descriveranno l’architettura funzionale e le caratteristiche ingegneristiche dei
principali componenti.

3 Atomi, nuclei, reazioni nucleari e radioattivita
3 Interazione delle radiazioni alfa, beta e gamma con la materia
3 Interazione dei neutroni con la materia
2 Elementi di rivelazione e misura di radiazioni ionizzanti
5 Fondamenti di neutronica: funzioni di distribuzione, densita' neutronica, sezione d’urto, tasso di reazione e
flusso neutronico
8 Elementi di teoria della diffusione dei neutroni
5 Equazioni di criticita, massa, dimensioni e composizioni critiche di un sistema moltiplicante
8 Elementi di cinetica 0D di un reattore a fissione uniforme: reattivita, equazione in-hour e periodo stabile
8 Principio di funzionamento di un reattore a fissione nucleare
6 Principali componenti di un reattore a fissione nucleare

3 Radioattivita: decadimento di famiglie di radioisotopi
9 Distribuzione del flusso neutronico termico in sistemi moltiplicanti elementari
6 Determinazione della configurazione critica di un sistema moltiplicante
6 Dinamica neutronica di un sistema moltiplicante uniforme
6 Progetto di massima del core di un impianto nucleare di tipo PWR

L’esame prevede la prova orale, valutata in trentesimi. Il voto minimo per
superare la prova e' 18/30.
La prova ha una durata di 40÷50 minuti e consiste in un colloquio, articolato in
almeno tre domande a risposta aperta inerenti l’intero programma del corso.
Essa e' finalizzata ad accertare:

• il grado di conoscenza, comprensione e padronanza dei contenuti del corso
  (50% della valutazione finale);
• la capacita' di applicare con autonomia di giudizio e rigore metodologico le
  conoscenze e competenze acquisite all’analisi ed alla soluzione di
  problematiche tipiche della disciplina (30% della valutazione finale);
• la proprieta' di linguaggio e la chiarezza espositiva (10% della valutazione
  finale);
• le capacita' di rielaborare criticamente i concetti acquisiti, collocandoli nella
  opportuna connessione logica con le varie tematiche affrontate nel corso ed in
  quelli ad esso affini (10% della valutazione finale).
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis
• Centro di Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche
  esigenze e in attuazione della normativa vigente.
  METRICA DI VALUTAZIONE
• 30 - 30 e lode (ottimo): ottima conoscenza e padronanza dei contenuti del
  corso illustrata con piena proprieta' di linguaggio e chiarezza espositiva,
  spiccata attitudine ad applicare con autonomia di giudizio e rigore metodologico
  le competenze acquisite rielaborandole criticamente.
• 27 - 29 (distinto): piena conoscenza dei contenuti del corso illustrata con
  proprieta' di linguaggio e chiarezza espositiva, capacita' di applicare con buona
  autonomia di giudizio e rigore metodologico le competenze acquisite.
• 24 - 26 (buono): buona conoscenza dei contenuti del corso illustrata con
  proprieta' di linguaggio, modesta capacita' di applicare con una discreta
  autonomia le competenze acquisite.
• 22 - 24 (soddisfacente): soddisfacente conoscenza dei principali contenuti del
  corso illustrata con linguaggio tecnico accettabile, scarsa autonomia
  nell’applicazione delle competenze acquisite.
• 18 - 21 (sufficiente): conoscenza minimale dei contenuti essenziali del corso e
  del pertinente linguaggio tecnico, scarsa o nulla autonomia di applicazione delle
  competenze acquisite.

• Lamarsh, Baratta, Introduction to Nuclear Engineering, Addison-Wesley Series
  in Nuclear Science and Engineering, Prentice Hall College Div, 2001, ISBN:
  0201824981
• M. Cumo, Impianti Nucleari, UTET, 1996, ISBN: 8895814630
• C. Lombardi, Impianti Nucleari, CUSL, 2004, ISBN: 8873980554

Al termine del corso lo studente avra' a disposizione gli strumenti intellettuali e le
conoscenze tecniche per leggere e comprendere gli schemi semplificati di
impianto dei principali processi di raffineria, di spiegare le motivazioni che
portano ad adottare le soluzioni processistiche in uso, di risalire nel tracciato
produttivo della raffineria agli impianti di trattamento che portano a un dato
prodotto.

10 Elementi di chimica degli idrocarburi e dei composti organici. Elementi di termodinamica e cinetica chimica.
Generalità sulla catalisi.
10 Il petrolio, il gas naturale e il carbone: caratteristiche principali. Processi di produzione di gas di sintesi per
finalità energetiche.
12 La raffineria: classificazioni e caratteristiche. Processi preliminari per il trattamento del grezzo: dissalazione,
topping, vacuum e prodotti primari.
12 Processi termici e termico catalitici: operazioni unitarie fisiche di lavorazione, separazione degli asfaltati,
cracking catalitico, reforming catalitico, alchilazione.
10 Carburanti di sintesi e di origine biologica

L'esame consiste in una discussione orale con la commissione sugli argomenti
elencati nella scheda di trasparenza del corso. La valutazione della prova sara'
assegnata secondo i seguenti criteri:
30-27: ottima padronanza degli argomenti che vengo trattati criticamente senza
interventi o con interventi minimi da parte della commissione
26-23 buona padronanza degli argomenti che tuttavia vengono analizzati
criticamente solo con l'aiuto della commissione.
22-18 Sufficiente padronanza degli argomenti ma senza capacita' critica di
discussione anche in presenza di assistenza da parte dei docenti.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente

•(cid:9)C. Giavarini, Guida allo studio dei processi di raffinazione e petrolchimici,
Edizioni Efesto, Roma, ed 2018, ISBN 9788894855685.
•(cid:9)Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley VCH Verlag GmbH &
Co., 2004 (disponibile on-line da rete intranet di ateneo https://servizisia.unipa.it/
wiley/)
•(cid:9)J. H. Gary, G. E. Handwerk, M. J. Kaiser, Petroleum Refining, Technology and
Economics, 5th Edition, CRC Press, 2007, ISBN 0203907922, 9780203907924.
•(cid:9)Hans-Jürgen Harpe, Industrial Organic Chemistry, 5th Edition, Wiley VCH,
2010, ISBN: 978-3-527-32002-8.

Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire conoscenze sugli aspetti metodologici-operativi
necessari per lo studio delle problematiche della sicurezza in vari settori
industriali, in particolare nel settore energetico in cui sono presenti sorgenti di
pericolo. L’obiettivo è costruire le basi necessarie per consentire allo studente di
individuare, descrivere e interpretare i concetti riguardanti il rischio di incidente,
nonché proporre opportune soluzioni tecnologiche ai fini del miglioramento della
scurezza.
Le conoscenze acquisite consentiranno di individuare problemi e/o difetti anche
progettuali in termini di controllo e sicurezza, gestire le procedure di
manutenzione di componenti, effettuare le analisi di sicurezza di sistemi
industriali, anche complessi e innovativi. Ciò anche con tecniche e metodologie
normalmente impiegate in ambito professionale. Inoltre, sarà capace di
interpretare correttamente i dati di funzionamento di un impianto e l’applicazione
delle procedure previste per rendere il sistema efficiente e sicuro.

69 Introduzione al Rischio tecnologico/industriale. Percezione del rischio. Curve di Farmer. Rischio naturale.
Rischio sociale. Rischio individuale. Rischio convenzionale. Criteri di accettabilità del rischio.
Analisi di affidabilità: richiami di calcolo della probabilità, l’affidabilità di un componente, calcolo del MTTF
(Mean Time to failure). Calcolo dell’affidabilità dei sistemi complessi, Affidabilità di sistemi in parallelo (concetto
di ridondanza e diversificazione). Tabelle di verità. Metodo di decomposizione. Funzione strutturale e di
guasto. Valutazione dei MCS (minimal cut set) e MPS (minimal path set). Tassi di guasto e curva a vasca da
bagno, funzione di distribuzione dei tempi di guasto, metodo della massima verisimiglianza.
Disponibilità, manutenibilità, definizione dei parametri MTTR (mean time to repair), MTBF (mean time between
failures). Concetti base delle pratiche di manutenzione: correttiva, subordinata o secondo condizione,
preventiva programmata. Catene di Markov.
Probabilistic Risk Assessment of Complex Systems: Tecniche di valutazione qualitativa e quantitativa del
rischio: Analisi storica, banche dati, What if, liste di controllo, Hazard and operability studies (HAZOP), Failure
Modes & Effects Analysis (FMEA) and Failure Modes Effects and Criticality Analysis (FMECA), calcolo
dell’indice Risk priority number (RPN) Fault Tree analysis (FTA), Event Tree Analysis (ETA
Human reliability Analysis (HRA): Tecniche utilizzate nel campo della valutazione dell'affidabilità umana:
HEART, THERP, CREAM
Analisi storica degli incidenti nel settore energetico:
Incidenti di Flixbourgh (1974), Seveso (1976), Three Mile Island (1979), Bhopal (1984), Chernobyl (1986),
Deepwater Horizon (2010), Fukushima (2011), piattaforma petrolifera di Elgin (2012), Raffineria di Milazzo
(2014). Eventi incidentali nel settore produzione energia eolico e solare.
Normative sulla sicurezza: Seveso I, II, III.

12 ESERCITAZIONI
Esempi applicativi di valutazioni di sicurezza e valutazione del rischio per vari settori industriali (e.g. reattori
nucleari, sistemi di stoccaggio dell’idrogeno, impianti chimici).

Valutazione dell'apprendimento
L'esame prevede un colloquio orale:

• Scopo della valutazione:
• testare le conoscenze, le competenze e l’abilità raggiunta nel discutere e
  costruire miglioramenti progettuali sui sistemi, oggetto di studio, in termini di
  affidabilità e disponibilità dei dispositivi di sicurezza
• dimostrare di conoscere gli strumenti di valutazione del rischio e di sviluppare
  strategie e soluzioni utili per ridurre la probabilità di accadimento di un incidente.
• tipo di prova:
• presentazione orale di alcuni argomenti trattati nel corso. La prova viene
  effettuata ponendo almeno tre domande (temi principali: definizione del rischio,
  calcolo affidabilità del componente o dei sistemi complessi, calcolo disponibilità
  di un sistema partendo dalla disponibilità dei componenti, descrizione degli
  approcci metodologici utilizzati per l'analisi del rischio)
• risoluzione di un esercizio sul calcolo dell’affidabilità o disponibilità del
  componente e/o sistemi; utilizzo di strumenti sia quantitativi e qualitativi utili per
  ridurre il rischio di incidenti.
• Metodi di valutazione
• 30-28 eccellente e chiara esposizione di principi, concetti, metodi e tecniche,
  tenendo presente il grado di approfondimento. Completa padronanza
  dell’applicazione delle metodologie dell’analisi del rischio. Correttezza e
  completezza nello svolgimento dell’esercizio
• 27-25 Buona e chiara esposizione di concetti ed argomenti anche se con
  limitato livello di autonomia ed efficacia. Parziale correttezza e completezza
  nello svolgimento dell’esercizio
• 24-18 Accettabile esposizione dei concetti ed argomenti. Sufficiente
  padronanza dell’applicazione delle metodologie dell’analisi del rischio.
  L'esercizio è incompleto o contiene errori.
• l’esame non viene superato. Scarsa o nessuna evidenza di capacità logiche,
  analitiche e critiche sugli argomenti del corso. Insufficiente capacità di
  comunicare le conoscenze e le conclusioni raggiunte. L’esercizio è svolto non
  correttamente
  La lode viene assegnata se le conoscenze/competenze sono eccellenti.
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente

Il docente mette a disposizione degli studenti nella pagina web dell'UNIPA le
dispense relative a ciascun argomento trattato.(cid:9)
The teacher makes available to students on UNIPA web page the notes related
to each topic dealt with.

DEL MODULO
Il corso si prefigge di fornire le necessarie conoscenze per la moderna progettazione energetica di edifici ad energia zero nel
rispetto del comfort ambientale.
DEL MODULO
Il corso ha come obiettivo quello di fornire le conoscenze scientifiche di base e pratiche relative alla valutazione energetica ed
alla valutazione ambientale degli edifici.
In particolare in una prima fase si affrontano i temi della analisi e certificazione energetica degli edifici, dalla normativa tecnica
all'audit energetico, dalle procedure di calcolo all'applicazione pratica di casi studio. Nella seconda parte del corso verranno
svolte esercitazioni pratiche tramite fogli di calcolo e software dedicati per la redazione di APE e diagnosi energetica di edifici.
Successivamente, si affrontano i concetti base sulla valutazione ambientale, analizzando le prestazioni ambientali degli
edifici, gli indici e le procedure di riferimento. Il corso si prefigge di fornire le necessarie conoscenze per la formazione di un
tecnico che analizza contemporaneamente gli aspetti energetici ed ambientali del costruito, per il contemporaneo obiettivo di
risparmio energetico e la sostenibilita' ambientale.

2 Prolusione al corso
5 Cenni di climatizzazione dell'ambiente confinato e tecnologie utilizzate negli edifici a energia zero
10 Benessere termoigrometrico: Il bilancio termico del corpo umano, il modello di Fanger, I modelli
di comfort adattivo
7 Fondamenti di qualita' dell’aria all’interno degli spazi confinati: le principali sostanze inquinanti,
ventilazione e infiltrazione
6 Comfort visivo e fondamenti di daylighting
5 Condensa interstiziale e superficiale: fondamenti e applicazioni
8 Edifici ad energia zero : fondamenti e cenni di progettazione bioclimatica
7 Edifici ad energia zero: casi-studio

31 Uso dei diagrammi dei percorsi solari e dimensionamento di superfici ombreggianti; verifica di
condensa superficiale e interstiziale, metodo Glaser; stima dei livelli di comfort termoigrometrico
e visivo di un edificio a energia zero; uso del diagramma di carrier e principali trasformazioni
dell'aria umida; stima del calcolo dei carichi termici e della generazione in situ in un edificio a
energia zero.
MODULO
ENERGETICA DEGLI EDIFICI E CERTIFICAZIONI
Prof.ssa GIUSEPPINA CIULLA
2 Prolusione al corso
3 La certificazione energetica: leggi e normativa vigente
2 L'Attestato di Prestazione Energetica
4 Bilancio energetico del sistema edificio impianto
2 Dati climatici, parametri termofisici caratteristici, parametri impiantistici e fabbisogni di energia
termica/primaria
2 L'Involucro edilizio e le sue proprietà
3 Gli impianti tecnici nell'edilizia residenziale
3 Procedure di calcolo di tipo stazionario e software dedicati
2 Procedure di calcolo di tipo dinamico, diagnosi energetica e software dedicati
3 Audit energetico e redazione dell’APE
3 La valutazione ambientale degli edifici: introduzione
2 Le prestazioni ambientali degli edifici
3 Procedure di certificazione ambientale
2 La figura del tecnico di fronte alla certificazione energetica e alla valutazione ambientale

12 Esercitazioni pratiche sulle tematiche trattate durante il corso

6 Elaborazione progettuale: applicazione pratica dei concetti di base a casi di progetto
esemplificativi

L’esame e' basato su una prova orale, volta ad accertare il possesso delle
competenze e delle conoscenze disciplinari previste dal corso; la valutazione e'
espressa in trentesimi. Il punteggio massimo si ottiene se la verifica accerta il
pieno possesso dei tre seguenti aspetti: una capacita' di giudizio critica e
interdisciplinare nel settore in esame; una spiccata capacita' di rappresentare
l'impatto dei contenuti oggetto del corso all'interno del settore/ disciplina nel
quale i contenuti si iscrivono; infine, una padronanza nella capacita' di
rappresentare idee e/o soluzioni innovative nel contesto della disciplina.
Nel modulo "Valutazione e certificazione energetica e ambientale" sono previste
due prove in itinere . Le prove prevedono domande a risposta chiusa e a
risposta aperta. Ogni risposta dovra' essere adeguatamente argomentata. Si
verifichera' la conoscenza di base, la padronanza di linguaggio, la capacita' di
relazionare i concetti teorici ai problemi applicativi. Gli studenti che non
superano una o entrambe le prove scritte potranno sostenere l'esame orale.
Le domande dell'esame orale, sia aperte sia semi-strutturate e appositamente
pensate per testare i risultati di apprendimento previsti, tenderanno a verificare
a) le conoscenze acquisite; b) le capacita' elaborative, c) il possesso di
un’adeguata capacita' espositiva. Il numero minimo di domande orali in sede
d’esame e' pari a 3.
In dettaglio:
a) Per quanto attiene alla verifica delle conoscenze, sara' richiesta la capacita'
di stabilire connessioni tra i contenuti teorici e quelli applicativi del corso. La
verifica di questo obiettivo e' effettuata durante la prova scritta e durante il
colloquio;
b) Per quanto attiene alla verifica di capacita' elaborative, le seguenti capacita'
dei candidati saranno valutate:
b1) fornire autonomi giudizi in merito ai contenuti disciplinari. La verifica di
questo obiettivo e' effettuata durante il colloquio;
b2) comprendere le applicazioni o le implicazioni degli stessi nell'ambito della
disciplina. La verifica di questo obiettivo e' effettuata durante il colloquio;
b3) collocare i contenuti disciplinari all'interno del contesto professionale e
tecnologico di riferimento. La verifica di questo obiettivo e' effettuata durante il
colloquio;
c) Per quanto attiene alla verifica delle capacita' espositive, si ha una
valutazione minima nel caso in cui l’esaminando dimostri una proprieta' di
linguaggio adeguata al contesto professionale di riferimento ma questa non sia
sufficientemente articolata, mentre la valutazione massima potra' essere
conseguita da chi dimostri piena padronanza del linguaggio settoriale. La
verifica di questo obiettivo e' effettuata durante il colloquio.
Valutazione Voto
Esiti
Eccellente 30 - 30 e lode: Ottima conoscenza degli argomenti, ottima proprieta'
di linguaggio, buona capacita' analitica, lo studente e' in grado di applicare le
conoscenze per risolvere i problemi proposti.
Molto buono 26 - 29: Buona padronanza degli argomenti, piena proprieta' di
linguaggio, lo studente e' in grado di applicare le conoscenze per risolvere i
problemi proposti.
Buono 24 - 25: Conoscenza di base dei principali argomenti, discreta proprieta'
di linguaggio, con limitata capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
alla soluzione dei problemi proposti.
Soddisfacente 21 – 23: Non ha piena padronanza degli argomenti principali
dell’insegnamento ma ne possiede le conoscenze, soddisfacente proprieta'
linguaggio, scarsa capacita' di applicare autonomamente le conoscenze
acquisite.
Sufficiente 18 – 20: Minima conoscenza di base degli argomenti principali
dell’insegnamento e del linguaggio tecnico, scarsissima o nulla capacita' di
applicare autonomamente le conoscenze acquisite.
Insufficiente: Non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti degli
argomenti trattati nell'insegnamento.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

Building performance modelling CIBSE AM 11 :2015,

• Energy efficiency in buildings, CIBSE Guide F,
• Daylighting and window design, Lighting guide LG10:1999,
• Modeling, Design and optimization of Net-Zero Energy Buildings, Athienitis and O'Brien (Eds),Wiley ISBN
  978-3-433-03083-7
• Garde F. et al. Solution sets for Net-Zero Energy Buildings, Wiley, ISBN: 978-3-433-03072.1
• Federico M. Butera, "Architettura e ambiente". ETAS Libri.
• Livio De Santoli, Gianvincenzo Fracastoro, "La qualità dell'aria negli ambienti interni".
  Edizioni AICARR
• Ursula Eicker, Solar Technologies for Buildings- John Wiley & Sons Ltd
• Santamouris, M. (2013). Energy and climate in the urban built environment. Routledge.
• GIVONI, Baruch. Comfort, climate analysis and building design guidelines. Energy and
  buildings, 1992, 18.1: 11-23.
  TIPO DI ATTIVITA' B
  AMBITO 50299-Ingegneria energetica
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 144
  PERSONALE
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 81
  DIDATTICHE ASSISTITE
  Raccolta delle slides proiettate a lezione, materiale tecnico commerciale, software applicativo •
  Normativa vigente e Norme tecniche di riferimento
  Fantozzi, Paolo, Gianpaolo Scatizzi, and Francesca Venturelli. La certificazione LEED: Guida ai principi. HOEPLI EDITORE,
  2017.
  Energy Management. Fondamenti per la valutazione, la pianificazione e il controllo dell'efficienza energetica. Con esempi ed
  esercizi.
  Di Franco, P., Editore Franco Angeli
  L'attestato di prestazione energetica e il certificatore di Massimiliano Parrino
  Notes and slides, techinal materal and commercial software distributed by the teacher
  Actual legislation and reference technical standards
  Fantozzi, Paolo, Gianpaolo Scatizzi, and Francesca Venturelli. La certificazione LEED: Guida ai principi. HOEPLI EDITORE,
  2017.
  Energy Management. Fondamenti per la valutazione, la pianificazione e il controllo dell'efficienza energetica. Con esempi ed
  esercizi.
  Di Franco, P., Editore Franco Angeli
  TIPO DI ATTIVITA' B
  AMBITO 50299-Ingegneria energetica
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLO STUDIO 96
  PERSONALE
  NUMERO DI ORE RISERVATE ALLE ATTIVITA' 54
  DIDATTICHE ASSISTITE

•(cid:9)Acquisire gli elementi fondamentali della metrologia.
•(cid:9)Stimare l’incertezza in una misurazione.
•(cid:9)Conoscere e sapere utilizzare i principali strumenti di misura elettrici.
•(cid:9)Conoscere e applicare i principali metodi di misura per grandezze di tipo
elettrico.
•(cid:9)Scegliere e dimensionare semplici sistemi di misura.

4 Elementi di statistica.
12 Elementi di metrologia; incertezza di misura; sistema internazionale di unita' di misura; campioni;
caratteristiche statiche e dinamiche della strumentazione di misura.
6 Strumenti elettromeccanici.
12 Strumenti elettronici.
8 Metodi di misura in corrente continua.
8 Metodi di misura in corrente alternata monofase e trifase.
6 Sensori e trasduttori.
4 Sistemi automatici di misura e strumenti virtuali.

5 Misure con metodo voltamperometrico, con ponti e con potenziometri.
4 Taratura voltmetri ed amperometri.
4 Misure con oscilloscopio e generatori di segnali.
4 Misure con strumentazione elettronica.
4 Sistemi automatici di misura e strumenti virtuali.

La valutazione dell’apprendimento è effettuata attraverso una prova orale, dalla
durata media di 30 minuti. Tale prova consiste in:
•(cid:9)almeno 5 domande a risposta aperta su argomenti scelti dall’intero programma
del corso;
•(cid:9)la discussione delle relazioni scritte sulle misurazioni fatte in laboratorio.
In tale prova si valutano:
•(cid:9)conoscenza e comprensione dei contenuti del corso;
•(cid:9)capacità di applicare le conoscenze a problematiche ed applicazioni in ambiti
propri del corso e/o ad esso correlati;
•(cid:9)capacità di collegare e rielaborare le proprie conoscenze e di orientarsi e
formulare giudizi in contesti disciplinari e/o interdisciplinari;
•(cid:9)proprietà di linguaggio e chiarezza espositiva, di scrittura e di argomentazione.
La prova è valutata in trentesimi ed il voto minimo per superarla è 18/30.
L’attribuzione del voto dipende dal livello complessivo dei risultati raggiunti.
Gli elementi che concorrono alla formazione del voto sono riconducibili al
seguente schema:
28-30 e lode
Piena padronanza dei contenuti; assenza di errori; correzione di imprecisioni o
integrazione delle risposte in autonomia; corretta e rigorosa impostazione dei
problemi; soluzioni complete, corrette ed efficaci; elementi di originalità; efficace
rielaborazione delle conoscenze, autonomia e coerenza nell’orientarsi o
esprimere giudizi in contesti disciplinari/interdisciplinari; ottima chiarezza
espositiva, argomentazioni articolate; piena proprietà di linguaggio.
24-27
Buona padronanza dei contenuti; pochi lievi errori/omissioni, correzioni/
integrazioni parzialmente guidate; buona impostazione dei problemi, soluzioni
sostanzialmente corrette; buona coerenza nel collegare i concetti e
nell’orientarsi in ambiti disciplinari o ad essi correlati; buona chiarezza
nell’esposizione, corretta proprietà di linguaggio.
18-23
Sufficiente conoscenza dei contenuti, accettabile approccio ai problemi,
soluzioni complessivamente adeguate; limitata autonomia, errori/omissioni non
gravi; coerenza nell’orientarsi e collegare i concetti in ambito disciplinare,
sebbene in modo incerto e guidato; sufficiente proprietà di linguaggio,
esposizione accettabile.
Inferiore a 18
Risultati di apprendimento non sufficienti.
Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
attuazione della normativa vigente.

•(cid:9)Dispense fornite dal docente.
•(cid:9)Professor lecture notes.

Lo scopo del corso e' di fornire agli allievi una conoscenza teorico-pratica della
strumentazione e della tecnica nel campo delle misure e regolazioni
termotecniche e fluidodinamiche.
Verranno illustrate tutte le usuali problematiche che richiedono la
determinazione di misure nel campo energetico termotecnico, con cenni alla
teoria degli errori. Attenzione particolare sara' posta sulle modalita' per giungere
ad una corretta valutazione del risultato di misura: accuratezza, tempo di
risposta ed altre caratteristiche della strumentazione utilizzata.

20 Principi delle misure, degli strumenti e dei sistemi di misura. Modelli analitici di risposta dinamica degli strumenti

• Cenni all'evoluzione dei sistemi di unità di misura più diffusi. - Sistema Internazionale di unità di misura e
  grandezze campione
• Tipi di applicazioni degli strumenti di misura: Osservazione di processi e di operazioni - Regolazione di
  processi e di operazioni - L'indagine sperimentale nell'ingegneria
• Configurazione generale e principi di funzionamento degli strumenti di misura: Elementi costitutivi di uno
  strumento - Captatori attivi e passivi - Metodo di funzionamento analogico o numerico - Strumenti a
  compensazione o a lettura diretta - Grandezze in entrata e in uscita di uno strumento - Metodi per ridurre gli
  effetti delle grandezze di influenza
• Caratteristiche di funzionamento generalizzate degli strumenti e dei sistemi di misura
  1 - Caratteristiche statiche - Misurando, strumento, operatore, ambiente. La risoluzione. La stabilità,
  interazione con l'ambiente. La ripetibilità, limite delle potenzialità di un sistema di misura. La riproducibilità,
  valutazione concreta delle potenzialità di un sistema di misura (cenni). L'accuratezza, necessità di un
  riferimento campione. La taratura di uno strumento. La riferibilità degli strumenti di misura ai Campioni
  Nazionali. La compatibilità delle misure.
  Errori tipici: di linearità , d'isteresi, d'inversione, di mobilità, soglia di mobilità.
  Taratura - Ripetibilità - Precisione - Errore sistematico - Sensibilità - Linearità - Valore di soglia - Risoluzione -
  Isteresi - Spazio morto - Leggibilità della scala - Campo utile - Impedenza di ingresso - Effetto dell’applicazione
  dello strumento sulla grandezza da misurare
  2 -Caratteristiche dinamiche: Modello matematico generalizzato di un sistema di misura - Funzione di
  trasferimento (cenni) - Sistemi di ordine zero, uno e due e loro comportamento in presenza di grandezze in
  entrata tempovarianti (cenni).
  20 - Misure di pressione: Elementi primari di conversione - Manometri a diaframma - Vacuometri elettrici
• Misure di temperatura: Termometri meccanici - Termocoppie - Termometri a resistenza - Termistori –
  Pirometri. Uso della legge di Plank. Pirometri a irraggiamento totale. Pirometri a irraggiamento monocromatico
  a scomparsa di filamento. - Misure a temperatura ambiente con sistemi a irraggiamento nel campo
  dell'infrarosso.
  Accorgimenti nelle misure di temperatura; Taratura.
  Anemometri; Misure di velocita' in fluidi a densita' costante o variabile; Anemometria a filo caldo.
  Flussimetria; Misuratori volumetrici; Diaframmi, boccagli, venturimetri e Rotametri;
  Igrometria; Psicrometri; Igrometri; Criteri di installazione ed impiego.
  5 Elementi di statistica per l'analisi dei dati di misura e la valutazione dell’incertezza nelle misure con applicazioni
  a casi pratici di valutazione dell'incertezza.

6 Elementi di statistica e valutazione dell’incertezza con applicazioni a casi pratici di procedure di valutazione
dell’incertezza.
3 Esperienze di laboratorio sulle tematiche affrontate.

MODALITA’ DI ESAME:
Prova orale e presentazione report attivita' di laboratorio
La prova orale e la valutazione del report delle attivita' sperimentali svolte
consiste in un colloquio, con domande a risposta aperta, sull'intero programma
del corso. Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli
strumenti compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis -
Centro di Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche
esigenze e in attuazione della normativa vigente.
Nella prova orale si valutano:

• conoscenza e comprensione dei contenuti del corso e capacita' di applicare tali
  competenze a problematiche ed applicazioni in ambiti propri del corso e/o ad
  esso correlati;
• proprieta' di linguaggio e chiarezza espositiva e di argomentazione; capacita'
  di collegare e rielaborare le proprie conoscenze e di orientarsi e formulare
  giudizi in contesti disciplinari e/o interdisciplinari.
  La prova e' valutata in trentesimi.
  Il voto minimo per superare la prova e' 18/30.
  CRITERI DI VALUTAZIONE
  Per la prova orale, l’attribuzione del voto dipende dal livello complessivo dei
  risultati raggiunti. Gli elementi che concorrono alla formazione del voto sono
  riconducibili al seguente schema (vedi quadro dei risultati di apprendimento
  attesi, descrittori D.1-D.5).
  28-30 / 30 e lode
  D.1/D.2: piena padronanza dei contenuti; assenza di errori; correzione di
  imprecisioni o integrazione delle risposte in autonomia; corretta e rigorosa
  impostazione dei problemi; soluzioni complete, corrette ed efficaci; elementi di
  originalita
  D.3/D.4/D.5: efficace rielaborazione delle conoscenze, autonomia e coerenza
  nell’orientarsi o esprimere giudizi in contesti disciplinari/interdisciplinari; ottima
  chiarezza espositiva, argomentazioni articolate; piena proprieta' di linguaggio.
  24-27
  D.1/D.2: buona padronanza dei contenuti; pochi lievi errori/omissioni, correzioni/
  integrazioni parzialmente guidate; buona impostazione dei problemi, soluzioni
  sostanzialmente corrette.
  D.3/D.4/D.5: buona coerenza nel collegare i concetti e nell’orientarsi in ambiti
  disciplinari o ad essi correlati; buona chiarezza nell’esposizione, corretta
  proprieta' di linguaggio.
  18-23
  D.1/D.2: sufficiente conoscenza dei contenuti, accettabile approccio ai problemi,
  soluzioni complessivamente adeguate; limitata autonomia, errori/omissioni non
  gravi;
  D.3/D.4/D.5: coerenza nell’orientarsi e collegare i concetti in ambito disciplinare,
  sebbene in modo incerto e guidato; sufficiente proprieta' di linguaggio,
  esposizione accettabile.
  inferiore a 18 (voto non attribuito)
  D.1-D.5: risultati di apprendimento non sufficienti

1. Dispense del docente
2. Doebelin Ernest O., “Strumenti e metodi di misura”, 2 ed., (curr. Cigada A.,
Gasparetto M.), 2008, Mc Graw-Hill ; ISBN-10: 8838661480
ISBN-13: 9788838661488
3. Cascetta F, Vigo P., “Introduzione alla metrologia. Note delle lezioni di Misure
termotecniche”, 1989, Liguori - ISBN-13 9788820717179

Il corso mira ad impartire adeguate conoscenze sui fenomeni di trasporto
convettivo-diffusivo di massa, quantità di moto ed energia e sulle pertinenti
equazioni di governo in formulazione integrale e/o differenziale.
L’attenzione sarà focalizzata inizialmente sull’introduzione del concetto di fluido,
del relativo modello continuo e delle pertinenti proprietà nonché del concetto di
efflusso e delle relative funzioni caratteristiche. Successivamente l’attenzione
sarà dedicata alla statica dei fluidi, derivandone l’equazione di governo ed
applicandola allo studio dei manometri ed alla valutazione delle forze su
superfici e corpi immersi in un fluido a riposo. Si procederà alla introduzione
degli approcci Lagrangiano ed Euleriano per la descrizione di un efflusso e si
introdurrà il Teorema del Trasporto di Reynolds. Successivamente verranno
analizzate le leggi fondamentali che governano un efflusso termofluidodinamico
(conservazione della massa, della quantità di moto e dell’energia totale) e se ne
deriveranno le corrispondenti equazioni di continuità, della quantità di moto e
dell’energia in formulazione sia integrale che differenziale. Si introdurranno i
fluidi ideali e viscosi e le pertinenti equazioni costitutive di Stokes, consentendo
di pervenire alla formulazione di Navier-Stokes delle equazioni di trasporto della
quantità di moto. Si prenderanno in considerazione fluidi incomprimibili,
comprimibili e dilatanti unitamente alle pertinenti equazioni di stato.
Successivamente si procederà allo studio degli efflussi puramente
fluidodinamici, siano essi inviscidi (ideali) o viscosi. Nel primo caso si deriverà
l’equazione di Eulero e la si integrerà per geometrie semplici con l’ausilio della
funzione corrente e/o della funzione potenziale di velocità, derivando anche la
formulazione generale dell’equazione di Bernouilli. Nel secondo caso, si
introdurranno i fondamenti dell’analisi dimensionale e della teoria della
similitudine e gli aspetti fenomenologici dei regimi di moto laminare, turbolento e
di transizione. Si prenderanno in considerazione efflussi viscosi su superfici
aperte, introducendo la teoria dello strato limite meccanico di Prandtl ed
applicandola alla soluzione di un efflusso laminare su lastra piana a zero
incidenza. Al contempo, per efflussi in regime turbolento, si introdurrà il concetto
di stress di Reynolds, se ne illustrerà la modellazione tramite il concetto di
lunghezza di miscelamento, giungendo alla derivazione del profilo universale di
velocità. In seguito, si prenderanno in considerazione gli efflussi viscosi in
condotti chiusi, focalizzando l’attenzione sulle cadute di pressione concentrate e
distribuite e sulla loro valutazione tramite i fattori di attrito e le correlazioni che
ne consentono la determinazione in funzione dei numeri adimensionali
caratteristici dell’efflusso. Successivamente, si analizzeranno i processi di
scambio termico per convezione, diffusione ed irraggiamento e le forme speciali
dell’equazione differenziale del trasporto dell’energia, con particolare riferimento
alle condizioni al contorno tipiche di un problema termico. Con riferimento al
processo di scambio termico convettivo, naturale e/o forzato, se ne
introdurranno i principali numeri adimensionali. Successivamente si studierà
l’efflusso termofluidodinamico su lastra piana a zero incidenza nei regimi
laminare e turbolento adottando la teoria dello strato limite termico di Prandtl ed
analizzando le analogie nei processi di trasporto di quantità di moto e
temperatura. Si introdurranno i concetti funzionali di temperatura di
miscelamento, flusso termico di parete, coefficiente di scambio termico, numero
di Nusselt e le pertinenti correlazioni di scambio termico. In seguito, si
considererà il processo di scambio termico per diffusione, introducendo la legge
di Fourier e derivando la pertinente equazione della diffusione termica, che
verrà integrata per risolvere problemi di pura conduzione stazionaria in tipiche
geometrie 1D, 2D e 3D nonché di conduzione transitoria in geometrie 1D,
adottando i numeri adimensionali di Biot e Fourier ed il concetto di costante di
tempo. Si introdurrà il metodo dei parametri concentrati, applicandolo alla
soluzione di transitori termici di riscaldamento e raffreddamento, e lo scambio
termico coniugato fluido-parete, analizzando le prestazioni delle alettature e
degli isolamenti termici. Infine, si forniranno delle note sui fondamenti della
termoidraulica degli efflussi bifase, introducendo i concetti di titolo, frazione di
vuoto e slip e derivando la relativa relazione cinematica. Si introdurranno i
modelli omogenei e non omogenei di efflusso bifase gas-liquido ed i pertinenti
regimi in condotti orizzontali, inclinati, verticali e se ne deriveranno le equazioni
monodimensionali di governo (continuità, quantità di moto, energia). Si
studieranno le cadute di pressione per variazione di quota, espansione, attrito,
introducendo il metodo dei moltiplicatori di attrito bifase per la loro valutazione.
Successivamente, si passeranno in rassegna i processi di evaporazione,
vaporizzazione, ebollizione sottoraffreddata, ebollizione satura e lo scambio
termico in fluidi bollenti, facendo cenno ai fenomeni di crisi termica in pool e flow
boiling, alla curva di Nukiyama ed alle pertinenti correlazioni di scambio termico,
Infine, si deriverà la caratteristica portata-caduta di pressione in tubi bollenti
scaldati e si introdurrà il concetto di instabilità di Ledinegg.
Infine, attraverso le esercitazioni, si applicheranno i concetti studiati all’effettiva
risoluzione, esatta o approssimata, di un ampio insieme di problemi di
termoidraulica in geometrie semplici.

1 Introduzione alla termofluidodinamica. Modello continuo di un fluido. Proprietà di un fluido e di un efflusso.
Densità, velocità, tensione, pressione e temperatura.
3 Statica dei fluidi. Derivazione dell’equazione di governo ed applicazione ai manometri ed al calcolo di forze su
superfici e corpi immersi in un fluido.
2 Approccio Lagrangiano ed Euleriano alla modellazione di un efflusso. Teorema del Trasporto di Reynolds.
10 Equazioni del trasporto di massa, quantità di moto ed energia in formulazione integrale e differenziale.
3 Fluidi ideali e viscosi. Equazioni costitutive di Stokes per fluidi Newtoniani. Equazioni di Navier- Stokes. Fluidi
incomprimibili, comprimibili e dilatabili. Equazioni di Stato.
4 Efflussi inviscidi. Equazione di Eulero. Funzione corrente e funzione potenziale di velocità. Vorticità e carico
totale di un efflusso. Equazione di Bernouilli.
6 Efflussi viscosi su superfici aperte. Analisi dimensionale e teoria della similitudine. Regimi di moto laminare,
turbolento e di transizione. Teoria dello strato limite meccanico di Prandtl. Efflusso fluidodinamico laminare su
lastra piana a zero incidenza. Efflusso fluidodinamico turbolento su lastra piana a zero incidenza. Stress di
Reynolds. Teoria della lunghezza di miscelamento e profilo universale di velocità.
3 Efflussi viscosi in condotti chiusi. Cadute di pressione distribuite e concentrate per efflussi monodimensionali
completamente sviluppati a proprietà costanti. Diametro idraulico. Fattori di attrito nei vari regimi di moto.
Principali correlazioni e abaco di Moody. Effetti di imbocco e sbocco. Lunghezza di avvio.
2 Processi di scambio termico per convezione, diffusione ed irraggiamento. Forme speciali dell’equazione
differenziale del trasporto dell’energia. Classificazione delle condizioni termiche al contorno (Dirichlet,
Neumann, Cauchy). Condizioni convettive.
5 Scambio termico convettivo. Convezione naturale e forzata e principali numeri adimensionali. Efflussi
termofluidodinamici su lastra piana a zero incidenza in regime laminare e turbolento. Teoria dello strato limite
termico di Prandtl. Analogie nei processi di trasporto di quantità di moto e temperatura. Temperatura di
miscelamento, flusso termico di parete, coefficiente di scambio termico. Numero di Nusselt e correlazioni di
scambio termico.
2 Processi di scambio termico per diffusione. Legge di Fourier. Proprietà termodiffusive dei solidi e dei fluidi.
Cenni sulla diffusione anisotropa. Equazione della diffusione di Fourier.
8 Scambio termico diffusivo. Distribuzione stazionaria di temperatura in geometrie 1 D (slab, cilindro, sfera) e 2 D
(cilindro finito) e 3 D (parallelepipedo). Resistenza e conduttanza termica. Resistenze termiche in serie e in
parallelo. Distribuzione transitoria di temperatura in geometrie 1 D (slab, cilindro, sfera). Numeri di Biot e
Fourier. Costanti di tempo. Analisi con il metodo dei parametri concentrati di transitori di riscaldamento e
raffreddamento. Introduzione ai problemi di scambio termico coniugato. Alettature. Spessore critico di
isolamento.
5 Note sulla termoidraulica degli efflussi bifase. Generalità e classificazione dei vari regimi polifasici. Equilibrio
meccanico e termodinamico. Efflussi bifase gas-liquido: concetti di titolo, frazione di vuoto e slip e relativa
relazione cinematica. Modelli omogenei e non omogenei. Regimi di efflussi bifase gas-liquido in condotti
orizzontali, inclinati, verticali. Equazioni monodimensionali di governo per efflussi gas-liquido (continuità,
quantità di moto, energia). Cadute di pressione per variazione di quota, espansione, attrito. Moltiplicatori di
attrito bifase e loro applicazione.
3 Processi di evaporazione, vaporizzazione, ebollizione sottoraffreddata, ebollizione satura. Scambio termico in
fluidi bollenti (ebollizione nucleata, ebollizione per film parziale, ebollizione per film). Crisi termica e curva di
Nukiyama. Correlazioni di scambio termico in ebollizione. Caratteristica portata-caduta di pressione in tubi
bollenti scaldati. Instabilità di Ledinegg.

3 Applicazioni dell’equazione di Bernouilli per fluidi a densita' costante.
3 Calcolo delle cadute di pressione in condotti.
3 Scambio termico convettivo in condotti in condizioni di temperatura di parete imposta o flusso imposto.
3 Conduzione stazionaria in geometria 1-D di tipo slab.
3 Conduzione stazionaria in geometria 1-D cilindrica con e senza generazione interna di potenza.
3 Conduzione transitoria in geometrie 1-D.
3 Problemi coniugati (alettature).
3 Calcoli di caduta di pressione e scambio termico in regime bifase gas-liquido.

L’esame prevede la prova orale, valutata in trentesimi. Il voto minimo per
superare la prova è 18/30.
La prova ha una durata di 40÷50 minuti e consiste in un colloquio, articolato in
almeno tre domande a risposta aperta inerenti l’intero programma del corso.
Essa è finalizzata ad accertare:

• il grado di conoscenza, comprensione e padronanza dei contenuti del corso
  (50% della valutazione finale);
• la capacità di applicare con autonomia di giudizio e rigore metodologico le
  conoscenze e competenze acquisite all’analisi ed alla soluzione di
  problematiche tipiche della disciplina (30% della valutazione finale);
• la proprietà di linguaggio e la chiarezza espositiva (10% della valutazione
  finale);
• le capacità di rielaborare criticamente i concetti acquisiti, collocandoli nella
  opportuna connessione logica con le varie tematiche affrontate nel corso ed in
  quelli ad esso affini (10% della valutazione finale).
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente.
  METRICA DI VALUTAZIONE
• 30 - 30 e lode (ottimo): ottima conoscenza e padronanza dei contenuti del
  corso illustrata con piena proprietà di linguaggio e chiarezza espositiva, spiccata
  attitudine ad applicare con autonomia di giudizio e rigore metodologico le
  competenze acquisite rielaborandole criticamente.
• 27 - 29 (distinto): piena conoscenza dei contenuti del corso illustrata con
  proprietà di linguaggio e chiarezza espositiva, capacità di applicare con buona
  autonomia di giudizio e rigore metodologico le competenze acquisite.
• 24 - 26 (buono): buona conoscenza dei contenuti del corso illustrata con
  proprietà di linguaggio, modesta capacità di applicare con una discreta
  autonomia le competenze acquisite.
• 22 - 24 (soddisfacente): soddisfacente conoscenza dei principali contenuti del
  corso illustrata con linguaggio tecnico accettabile, scarsa autonomia
  nell’applicazione delle competenze acquisite.
• 18 - 21 (sufficiente): conoscenza minimale dei contenuti essenziali del corso e
  del pertinente linguaggio tecnico, scarsa o nulla autonomia di applicazione delle
  competenze acquisite.

• J. R. Welty, C. E. Wicks, R. E. Wilson, J. L. Rorrer, Fundamentals of
  Momentum, Heat and Mass Transfer, John Wiley & Sons Inc, 2008, ISBN:
  0470128682
• F. P. Incropera, D. P. DeWitt, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John
  Wiley & Sons, 2006, ISBN: 0471457280
• H. S. Carslaw and J. C. Jaeger, Conduction Of Heat In Solids, Oxford
  University Press, U.S.A., 1986, ISBN: 0198533683

Il corso mira ad approfondire le problematiche termomeccaniche connesse alla
progettazione ed allo sviluppo di componenti di impianti ad alta intensita'
energetica volti alla produzione di energia elettrica su scala industriale.
L’attenzione sara' focalizzata inizialmente sui fondamenti della meccanica del
continuo e dei processi di trasporto dell’energia termica, individuando le funzioni
che definiscono in maniera completa ed autoconsistente la risposta
termomeccanica di un dato sistema e le equazioni di governo che ne
determinano la distribuzione spazio-temporale coerentemente con un definito
sistema di funzioni di sollecitazione e di condizioni al contorno. A tal proposito si
analizzeranno i modelli costitutivi termomeccanici tipicamente adottati per i
materiali piu' comunemente impiegati negli impianti ad alta intensita' energetica,
quali solidi metallici, ceramici e granulari e fluidi.
Successivamente si analizzeranno le prestazioni termomeccaniche stazionarie
di componenti di impianti ad alta intensita' energetica quali quelli esposti ad
elevati flussi termici e quelli in pressione (tubi, vessel, pressurizzatori,
scambiatori di calore e generatori di vapore) e si introdurra' lo studio delle
analoghe prestazioni nel caso di componenti esposti ad irraggiamento
neutronico. Inoltre, si introdurranno i fondamenti delle tecniche numeriche piu'
comunemente adottate per lo studio di dettaglio di componenti di impianti ad
alta intensita' energetica, approfondendo, anche con una serie di esercitazioni al
calcolatore, i fondamenti teorici del Metodo degli Elementi Finiti e le modalita'
d’impiego di pertinenti codici commerciali.
Infine, si introdurra' e commentera' criticamente la normativa internazionale per
la progettazione e la verifica di sicurezza di componenti di impianti ad alta
intensita' energetica, prestando attenzione alle tecniche di linearizzazione delle
tensioni ed al concetto di tensione ammissibile.

4 Fondamenti della meccanica del continuo
4 Fondamenti dei processi di trasporto dell’energia termica
3 Modelli costitutivi termomeccanici per materiali impiegati negli impianti ad alta intensita' energetica: solidi
metallici, ceramici e granulari e fluidi
6 Prestazioni termomeccaniche di componenti esposti ad elevati flussi termici
10 Prestazioni termomeccaniche di componenti in pressione (tubi, vessel, pressurizzatori, scambiatori di calore e
generatori di vapore, etc.)
3 Prestazioni termomeccaniche di componenti esposti ad irraggiamento neutronico (infragilimento e swelling
neutronico)
5 Fondamenti dei metodi computazionali adottati per lo studio delle prestazioni termomeccaniche di componenti
di impianti ad alta intensita' energetica (Metodo degli Elementi Finiti)
4 Normativa internazionale per la progettazione e la verifica di sicurezza di componenti di impianti ad alta
intensita' energetica
6 Analisi delle prestazioni termomeccaniche di componenti in pressione con il Metodo degli Elementi Finiti

5 Analisi delle prestazioni termomeccaniche di componenti esposti ad elevati flussi termici con il Metodo degli
Elementi Finiti
2 Analisi delle prestazioni termomeccaniche di componenti esposti a swelling neutronico con il Metodo degli
Elementi Finiti
2 Stress linearization e verifica delle regole di sicurezza previste dalle norme

L’esame prevede la prova orale, valutata in trentesimi. Il voto minimo per
superare la prova e' 18/30.
La prova ha una durata di 40÷50 minuti e consiste in un colloquio, articolato in
almeno tre domande a risposta aperta inerenti l’intero programma del corso.
Essa e' finalizzata ad accertare:

• il grado di conoscenza, comprensione e padronanza dei contenuti del corso
  (50% della valutazione finale);
• la capacita' di applicare con autonomia di giudizio e rigore metodologico le
  conoscenze e competenze acquisite all’analisi ed alla soluzione di
  problematiche tipiche della disciplina (30% della valutazione finale);
• la proprieta' di linguaggio e la chiarezza espositiva (10% della valutazione
  finale);
• le capacita' di rielaborare criticamente i concetti acquisiti, collocandoli nella
  opportuna connessione logica con le varie tematiche affrontate nel corso ed in
  quelli ad esso affini (10% della valutazione finale).
  METRICA DI VALUTAZIONE
• 30 - 30 e lode (ottimo): ottima conoscenza e padronanza dei contenuti del
  corso illustrata con piena proprieta' di linguaggio e chiarezza espositiva,
  spiccata attitudine ad applicare con autonomia di giudizio e rigore metodologico
  le competenze acquisite rielaborandole criticamente.
• 27 - 29 (distinto): piena conoscenza dei contenuti del corso illustrata con
  proprieta' di linguaggio e chiarezza espositiva, capacita' di applicare con buona
  autonomia di giudizio e rigore metodologico le competenze acquisite.
• 24 - 26 (buono): buona conoscenza dei contenuti del corso illustrata con
  proprieta' di linguaggio, modesta capacita' di applicare con una discreta
  autonomia le competenze acquisite.
• 22 - 24 (soddisfacente): soddisfacente conoscenza dei principali contenuti del
  corso illustrata con linguaggio tecnico accettabile, scarsa autonomia
  nell’applicazione delle competenze acquisite.
• 18 - 21 (sufficiente): conoscenza minimale dei contenuti essenziali del corso e
  del pertinente linguaggio tecnico, scarsa o nulla autonomia di applicazione delle
  competenze acquisite.
  Per gli studenti con disabilità e neurodiversità saranno garantiti gli strumenti
  compensativi e le misure dispensative individuate, dal CeNDis - Centro di
  Ateneo per la disabilità e la neurodiversità, in base alle specifiche esigenze e in
  attuazione della normativa vigente.

• Welty, Wicks, Wilson, Rorrer, Fundamentals of Momentum, Heat and Mass
  Transfer, J. Wiley, 2001, ISBN-13: 978-0471381495.
• Carslaw and Jaeger, Conduction of Heat in Solids, Oxford University Press,
  2004, ISBN-13 : 978-0198533689.
• Reddy, Principles of Continuum Mechanics, Cambridge University Press,
  ISBN: 2010, 9780511763212
• Salencon, Handbook of Continuum Mechanics, Springer, 2000, ISBN
  978-3-642-56542-7.
• Barron, Barron, Design for thermal stresses, John Wiley and Sons, Inc, 2012,
  ISBN:9780470627693.
• Bathe, Finite Element Procedures in Engineering Analysis, Prentice-Hall,
  1982, ISBN-13 : 978-0133173055.